K2-39b est une planète géante, huit fois plus grosse que la Terre et cinquante fois plus massive, découverte sur une orbite très proche d’une étoile sous-géante. Les astronomes sont étonnés qu’elle ait pu survivre aux forces de marée de son étoile. © Eso, L. Calçada

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Surprise : une exoplanète survit étrangement à son étoile en pleine crise

ActualitéClassé sous :Astronomie , exoplanètes , Transits planétaires

Des astronomes ont détecté une exoplanète qui, en théorie, ne devrait plus exister. En effet, les forces de marée imposées par son étoile, très proche et en train de grossir, auraient dû la broyer. Comment ce monde peut-il encore survivre à cet enfer ?

Qu'adviendra-t-il de notre berceau, la Terre et des autres planètes du Système solaire lorsque, dans quatre milliards d'années, le Soleil deviendra progressivement une géante rouge, après l'arrêt de la fusion de l'hydrogène dans son cœur ? Nous ne serons plus là, ni aucun autre être vivant, pour en témoigner, puisque la planète sera devenue inhabitable dans environ un milliard d'années... Aussi, parallèlement aux prédictions théoriques, le mieux pour le savoir est de regarder ailleurs, quand cela est possible, c'est-à-dire avant que ces mondes ne soient engloutis...

Récemment, une équipe d'astronomes a découvert un cas intéressant autour de K2-39, une étoile dite sous-géante qui, un peu comme Procyon (visible à l'œil nu dans le Petit Chien, en hiver), est à un tournant de sa vie. Elle gonfle démesurément. Tout près d'elle, contre toute attente, une exoplanète survit.

Débusquée par transit lors de l'actuelle campagne d'observation K2 du satellite Kepler, K2-39b (ou EPIC 206247743b) est la planète géante ayant la plus courte période orbitale connue autour d'une étoile de ce type. Il ne lui faut que 4,6 jours pour en faire le tour.

Pour ses découvreurs, ce fut donc une surprise, car selon les scénarios d'évolution stellaire et planétaire, ce monde aurait dû être détruit par les puissantes forces de marée de son étoile. Actuellement quatre fois plus grande que notre Soleil, elle est 1,5 fois plus massive et elle enfle.

Comparaison de la taille de la sous-géante K2-39 avec le Soleil (Sun). En dessous, le schéma montre la distance de l’exoplanète K2-39b relativement à celle de Mercure autour du Soleil. © Vincent Van Eylen, Aarhus University

Combien de temps cette planète va-t-elle encore pouvoir tenir ?

Mais ils n'ont pas rêvé. L'existence de cette planète géante a été confirmée par la suite avec trois télescopes terrestres, par la méthode de vitesse radiale. D'une part avec l'instrument Harps (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) installé au foyer du télescope de 3,6 mètres de l'observatoire de La Silla, et d'autre part, avec le télescope Magellan II, à l'observatoire de Las Campanas, également au Chili, et le Nordic Optical Telescope à La Palma, aux Canaries.

Les mesures ont permis de contraindre le profil de cette survivante. Avec une masse estimée à 50 fois celle de la Terre, K2-39b est environ 8 fois plus grande que notre Planète. C'est moins que Jupiter et plus que Neptune. Elle aurait pu être une Neptune chaude tout à fait classique, mais ce qui rend l'histoire moins banale est son maintien autour d'une étoile sous-géante. « Autour de ces étoiles, très peu de planètes de courtes périodes sont connues, et il est spéculé que c'est peut-être parce qu'elles ne peuvent pas survivre si près d'aussi grandes étoiles. Cependant, le fait que nous ayons trouvé cette planète, très proche d'une étoile sous-géante, prouve qu'au moins quelques planètes peuvent y survivre » , indique l'auteur principal de cette étude (disponible sur arXiv), Vincent Van Eylen, de l'université Aarhus au Danemark sur le site Phys.org.

D'après les calculs de l'équipe, prenant en compte l'évolution de K2-39 et le maintien de la planète sur son orbite, celle-ci pourrait encore tenir... 150 millions d'années avant d'être finalement broyée. D'autres mesures sont prévues dans un futur proche, car la présence d'une seconde planète y est soupçonnée. Outre cette étoile, les chercheurs souhaitent démasquer d'autres mondes dans cette situation, pour mieux comprendre les scénarios de fin des systèmes planétaires.

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