Madrid- Une équipe internationale d'astronomes a découvert la « chaîne de montagnes neptunienne », une nouvelle structure dans la répartition de planètes en dehors du système solaireune découverte qui fournit des informations précieuses sur les exoplanètes dynamiques et atmosphériques.
L'étude, fruit d'une collaboration entre le Centre espagnol d'astrobiologie (CAB), l'INTA-CSIC et les universités de Genève, Warwick, Coimbra et Paris, a été publiée ce mardi dans Astronomy & Astrophysics.
Pour étudier la vaste population de systèmes exoplanétaires, les chercheurs ont analysé la répartition des planètes connues en fonction de paramètres tels que leur rayon et leur période orbitale.
À mesure que le nombre de détections augmente, cette répartition révèle de nouveaux modèles et particularités que les astronomes tentent de comprendre et dont l'origine est étroitement liée aux processus de formation et d'évolution planétaires.
L’une des régions les plus déroutantes est le « désert neptunien », où il n’y a presque aucune planète de la taille de Neptune en orbite proche d’autres étoiles. Cette pénurie d'exo-Neptunes chaudes serait le résultat d'un intense rayonnement stellaire, qui éroderait leurs atmosphères au point de les éliminer complètement, transformant ces planètes en sphères de fer et en roches de taille planétaire.
Au-delà de ce désert inhospitalier se trouve la « savane neptunienne », une région éloignée du rayonnement stellaire intense où les planètes neptuniennes sont les plus fréquentes et où les conditions environnementales sont les plus favorables et permettent aux planètes de conserver leur enveloppe gazeuse d'origine le plus longtemps possible. années.
L’une des questions les plus pertinentes dans la recherche exoplanétaire est de découvrir comment et quand ces exo-Neptunes ont atteint les orbites proches dans lesquelles elles se trouvent aujourd’hui, puisque les théories de formation planétaire suggèrent que ces planètes géantes se sont formées à des distances bien plus anciennes, au-delà du désert. et la savane, sur des orbites similaires à celles de Jupiter et de Saturne par rapport au Soleil.
Comprendre comment le désert et la savane ont été peuplés est devenu une question clé dans la recherche exoplanétaire.
La chaîne de montagnes exo-neptunienne
La nouvelle étude se concentre sur la transition entre le désert et la savane de Neptune.
Les chercheurs ont découvert une concentration inattendue de planètes à la lisière du désert, qui forme une ligne de démarcation nette entre les deux régimes, une caractéristique qu'ils ont appelée la « chaîne de montagnes neptunienne ».
« Nous avons constaté qu’un grand nombre de planètes neptuniennes tournent autour de leurs étoiles avec des périodes orbitales comprises entre 3,2 et 5,7 jours. Nous estimons que la probabilité de trouver une planète dans cette région est environ 8 fois supérieure à celle de la trouver à des distances plus courtes (dans le désert), et environ 3 fois supérieure à celle de la trouver à des distances plus longues (dans la savane), ce qui suggère que ces planètes ont été soumises à des processus spécifiques qui les ont conduites vers cette région orbitale très particulière », a expliqué Amadeo Castro-González, chercheur prédoctoral INTA au CAB et auteur principal de l'étude.
La découverte a été rendue possible grâce à l'analyse des données de la mission spatiale Kepler de la NASA, corrigées des biais d'observation à l'aide de techniques statistiques avancées.
Les chercheurs ont méticuleusement cartographié la relation entre le rayon et la période de ces exoplanètes, une cartographie complète qui a montré les processus complexes impliqués dans la migration et l'évaporation atmosphérique de ces planètes.
« Les preuves d'observation suggèrent qu'une fraction substantielle des planètes de la chaîne de montagnes pourraient être arrivées de leur lieu de naissance via un mécanisme appelé migration de marée à haute excentricité, capable de rapprocher les planètes de leurs étoiles à n'importe quel stade de leur vie. » », explique Vincent Bourrier, de l'Université de Genève et co-auteur de l'étude.
Au contraire, « les planètes de la savane pourraient avoir été amenées principalement par un autre type de migration, appelée migration pilotée par disque, qui se produit juste après la formation des planètes », a-t-il ajouté.
« Ces processus de migration, ainsi que l'évaporation des atmosphères planétaires, façonnent probablement les caractéristiques distinctes observées dans le paysage neptunien », a conclu Bourrier.
