Des chercheurs de l’université du Colorado à Boulder (États-Unis) ont établi que les trois exoplanètes qui orbitent autour de Kepler 51 présentent une densité inférieure à 0,1 gramme par centimètre cube. Des barbes à papa cosmiques. © Université du Colorado

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Des exoplanètes légères comme de la barbe à papa

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Plusieurs milliers d'exoplanètes ont déjà été découvertes. Parmi elles, des exoterres, des Jupiter chaudes, mais aussi des planètes d'une densité si faible que les astronomes les qualifient de super-enflées. Des barbes à papa cosmiques. Des planètes qui ne ressemblent à aucune de celles de notre Système solaire. C'est du moins ce que les chercheurs pensaient jusqu'à aujourd'hui...

En 2012, trois exoplanètes ont été découvertes orbitant une étoile baptisée Kepler 51. Une étoile située à quelque 2.400 années-lumière de notre Terre. Une étoile vieille de seulement 500 millions d'années. Mais ce n'est qu'en 2014 que leur étonnante caractéristique a été mise au jour. Une incroyable faible densité qui les fait entrer dans la catégorie de ce que les astronomes appellent les exoplanètes super-enflées.

Certains disent qu'elles sont aussi légères... que de la barbe à papa. Pour en avoir le cœur net, des chercheurs de l'université du Colorado à Boulder (États-Unis) les ont observées à l'aide du télescope spatial Hubble. Ils ont ainsi pu confirmer que leur densité est inférieure à 0,1 gramme par centimètre cube (g/cm3). À titre de comparaison, sachez que celle de la Terre est de l'ordre de 5,5 g/cm3 et que même celle de Saturne - la planète la plus vaporeuse de notre Système solaire - est de presque 0,69 g/cm3.

Une barbe à papa de la taille de Jupiter !

« Une barbe à papa de la taille de Jupiter ! » Les chercheurs eux-mêmes n'en reviennent pas. Ils ont donc voulu en savoir plus sur la composition de leur atmosphère. Et ils se sont heurtés à un mur. Quelque chose d'opaque en altitude.

Dans notre Galaxie, moins de quinze exoplanètes super-enflées ont été identifiées jusqu’à aujourd’hui. Ici, les trois exoplanètes de Kepler 51 comparées à des planètes de notre Système solaire. © Nasa, ESA, STScI

Des exoplanètes pas si exceptionnelles

Quelques données supplémentaires et quelques simulations informatiques plus tard, les astronomes estiment que l'atmosphère de ces étonnantes exoplanètes est principalement composée d'hydrogène et d'hélium. Ces gaz légers sont tout à fait à même de créer cet aspect duveteux. Mais l'ensemble pourrait être recouvert d'une épaisse brume de méthane. Un peu à l'image de ce qui se passe pour Titan qui est également entourée d'un brouillard riche en carbone.

Autre observation des chercheurs de l'université du Colorado : les exoplanètes de Kepler 51 éjectent de grandes quantités de gaz. Pour la plus intérieure d'entre elles, ce sont ainsi des dizaines de milliards de tonnes de matériaux qui partent dans le vide... chaque seconde. De quoi éventuellement, à l'avenir, leur faire perdre leur aspect vaporeux.

Finalement, ces planètes pourraient ainsi s'avérer être ce que les astronomes qualifient de mini-Neptune. Une classe d'exoplanètes des plus communes. « Nous pensons qu'une bonne part de l'étrangeté des exoplanètes de Kepler 51 vient du fait que nous les observons à un moment précoce de leur développement. Phase que nous avons rarement l'occasion d'observer », conclut Jessica Libby-Roberts, chercheuse à l'université du Colorado.

  • Autour de Kepler 51 orbitent trois exoplanètes super-enflées.
  • Leur densité est inférieure à 0,1 gramme par centimètre cube.
  • Leur atmosphère pourrait être constituée d’hydrogène et d’hélium et d’une couche de méthane.
  • Mais elles pourraient finalement n’être rien d’autre que des mini-Neptune.
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