L'étude de quatre planètes nouveau-nées dans le système V1298 Tau fournit un aperçu du processus de transformation qui a conduit à devenir les types de planètes les plus répandus dans la galaxie.
Les planètes les plus courantes dans notre galaxie ont une taille comprise entre celle de la Terre et celle de Neptune (super-Terres et sous-Neptunes). Cependant, ils n’existent pas dans le système solaire, leurs mécanismes de formation présentent donc encore de nombreuses lacunes.
Ces planètes, une fois déterminées, pourraient perdre une grande partie de leur atmosphère au cours de leurs premières années de vie et de leur transition de planètes géantes, comme celles du système solaire, à des planètes sub-Neptunes.
Une équipe internationale, avec la participation de l'Institut d'Astrophysique des Îles Canaries (IAC), en Espagne, a trouvé un lien clé pour déterminer comment ce processus de changement se produit, selon une étude publiée Nature.
V1298 Tau est une étoile jeune, elle a environ 20 millions d'années, contre 4,5 milliards d'années pour le Soleil, et en raison de son activité, il n'a pas été possible de mesurer avec précision la masse de ses planètes en formation.
Pour cette étude, l'équipe a utilisé une « technique ingénieuse » basée sur la gravité mutuelle entre planètes pour surmonter cet obstacle, explique Enric Pallé, chercheur à l'IAC.
Les quatre planètes géantes en formation varient en taille de Neptune à Jupiter, mais – contrairement aux bébés en pleine croissance – les recherches montrent qu'il s'agit de mondes extraordinairement gonflés qui rétrécissent et perdent constamment leur atmosphère.
Les chercheurs ont ainsi eu un aperçu de ce qui deviendra un système planétaire tout à fait normal, puisqu'il est probable que les quatre se contracteront jusqu'à devenir des super-Terres et des sous-Neptunes.
L’étude offre un élément fondamental pour reconstruire l’histoire évolutive des systèmes planétaires les plus courants de la galaxie et aidera à comprendre pourquoi notre système solaire est une exception.
Pendant une décennie, l’équipe a utilisé une batterie de télescopes au sol et dans l’espace pour mesurer avec précision le moment où chaque planète passait devant l’étoile, un événement connu sous le nom de transit, qui permettait des mesures robustes de leurs masses.
Les résultats ont été surprenants, car bien qu’ils aient entre cinq et dix fois le rayon de la Terre, leurs masses ne sont que cinq à quinze fois supérieures à celles de notre planète.
Autrement dit, ils sont incroyablement rares et « ressemblent davantage à de la barbe à papa de la taille d’une planète qu’à des mondes rocheux comme notre Terre », explique l’IAC dans un communiqué.
En comparant leurs masses avec leurs rayons, il a été déterminé qu '«ils sont exceptionnellement spongieux et que, dans les prochains millions d'années, ils perdront une grande partie de leur atmosphère au profit de l'espace en raison du rayonnement intense de leur étoile», souligne Felipe Murgas, chercheur à l'IAC.
Cette fonctionnalité permet de résoudre une énigme historique : en général, les planètes sub-Neptune subissent une transformation très radicale au début de leur vie, perdant une grande partie de leur atmosphère initiale et se refroidissant rapidement à mesure que le disque de gaz qui entourait leur étoile disparaît.
V1298 Tau est un « lien clé entre les nébuleuses formant des étoiles que nous voyons partout dans le ciel et les systèmes planétaires matures que nous avons découverts par milliers », selon Erik Petigura de l'IAC.
Comprendre de tels systèmes peut également aider à expliquer pourquoi notre propre système solaire ne dispose pas des super-Terres et des sous-Neptunes qui sont si abondantes ailleurs dans la galaxie.
