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Kepler aurait découvert une supermercure qui s'évapore

ActualitéClassé sous :Astronomie , Kepler , exoplanète

On connaît déjà, Osiris, une exoplanète surchauffée par sa trop grande proximité à son étoile hôte au point d'être en train de s'évaporer. Mais il s'agit d'une Jupiter chaude alors que la curieuse courbe de luminosité de l'étoile KIC 12557548 ne s'expliquerait que par la présence d'une planète rocheuse, un peu plus grande que Mercure, en état d'évaporation.

Une vue d'artiste de Kepler observant un transit planétaire. © Nasa

Quand un groupe d'astronomes du MIT et de la Nasa a commencé à analyser la courbe de lumière de l'étoile KIC 12557548 parmi les 160.000 étoiles de la Voie lactée surveillées par Kepler, ils ont été très intrigués. L'étoile se trouve à environ 1.500 années-lumière de la Terre et elle manifeste clairement des chutes périodiques, bien que faibles, de sa luminosité toutes les 15 heures environ. Il s'agit généralement d'une indication sérieuse de la présence d'une exoplanète effectuant des transits et éclipsant donc périodiquement son étoile hôte.

Cependant, comme on peut le voir sur la vidéo ci-dessous, la courbe de luminosité n'a pas la forme symétrique que l'on attendrait d'un transit habituel. En outre, bien que périodique, cette baisse de luminosité change à chaque occurrence. Quelle peut bien être l'origine de ces curieuses caractéristiques ?

Une représentation d'artiste de l'exoplanète rocheuse qui est peut-être en train de s'évaporer autour de l'étoile KIC 12557548. © Nasa

Une réponse possible a été trouvée et vient d'être publiée sur arxiv. L'asymétrie de la baisse de luminosité serait due à la présence de l'équivalent d'une queue cométaire laissée par une exoplanète rocheuse en train de s'évaporer. Selon les chercheurs, cette queue serait formée de gaz et de particules refroidies constituées d'oxyde d'aluminium et de pyroxène, de tailles de l'ordre du micron, provenant de la surface de cette planète portée à environ 2.000 K.

Une supermercure agonisant lentement

Les astrophysiciens ont construit un modèle de cette exoplanète en fonction des observations dont ils disposaient. Sa masse est certainement inférieure à trois fois celle de Jupiter mais elle devrait être supérieure à celle de Mercure. Dans le modèle qu'ils ont construit pour rendre compte des observations, la masse prise est de deux fois celle de Mercure environ. Compte tenu de ce que nous avait indiqué Xavier Delfosse pour le cas d'une superterre, cette évaluation permet de parler de cette exoplanète comme d'une « supermercure ».


Comme l'illustre cette vidéo, les variations de luminosité au cours du temps d'une étoile observée par Kepler, bien que périodiques, fluctuent en intensité en accord avec le modèle proposé par les astrophysiciens. Une exoplanète de deux fois la masse de Mercure s'évaporerait autour de l'étoile en libérant en des quantités variables des gaz et des particules formant l'équivalent d'une queue cométaire. © Nasa/JPL-Caltech/Kepler/YouTube

Le modèle proposé par les chercheurs correspond bien aux observations et permet de prédire que, si elle existe bien, cette supermercure a moins de 200 millions d'années à vivre avant de s'évaporer complètement.

On connaît des exemples de superterres, comme Corot 7b et Kepler 10b qui elles aussi sont portées à des températures de l'ordre de 2.000 K. Alors pourquoi n'y observe-t-on pas un phénomène similaire ? Parce que ces exoplanètes, qui sont peut-être d'anciens cœurs de Jupiter chaudes, ont une masse trop importante.

Le champ de gravitation de ces superterres est si élevé qu'il est limite fortement la perte de masse sous forme de gaz ou de particules de leur atmosphère surchauffée. La petite planète autour de KIC 12557548, elle, est trop légère pour survivre...

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