Une planète extrasolaire avec des lunes aquifères hypothétiques (possibles mais non prouvées). Crédit d'image: NASA / IPAC / R. Blesser. Cliquez pour agrandir
Au cours de la dernière décennie, les astronomes utilisant une technique de chasse aux planètes qui mesure les petits changements de vitesse d'une étoile par rapport à la Terre, ont découvert plus de 130 planètes extrasolaires. Les premières planètes de ce type étaient des géantes gazeuses, la masse de Jupiter ou plus. Après plusieurs années, les scientifiques ont commencé à détecter des planètes de masse Saturne. Et en août dernier, ils ont annoncé la découverte d'une poignée de planètes de masse Neptune. Serait-ce des super-Terres?
Dans un récent discours lors d'un symposium sur les planètes extrasolaires, l'astronome Alan Boss de la Carnegie Institution de Washington a expliqué les possibilités.
Les techniques de chasse aux planètes à vitesse radiale ont récemment poussé notre capacité de découverte sous la limite de masse de Saturne vers ce que nous appellerions la limite des géants des glaces.
Nous pouvons donc désormais trouver des planètes, proches de leurs étoiles hôtes, avec des masses comparables à celles d'Uranus et de Neptune (14 à 17 fois la masse de la Terre).
Cela est en grande partie dû au fait que Michel Mayor et ses collègues ont un nouveau spectromètre à La Silla, qui a une résolution spectrale sans précédent jusqu'à environ 1 mètre par seconde environ. Et je pense que le groupe de Geoff Marcy et Paul Butler est également très proche derrière cela.
La question intéressante, cependant, est: quelles sont ces choses? S'agit-il de géants des glaces qui ont formé et migré plusieurs UA, ou s'agit-il d'autre chose? Malheureusement, nous ne savons pas exactement quelles sont leurs masses. Plus important encore, nous ne savons pas vraiment quelle est leur densité. Il pourrait donc s'agir de roches de 15 masses terrestres ou de géantes de glace de 15 masses terrestres.
Ce que nous devons vraiment faire, c'est que les gens sortent et découvrent environ 7 autres. Nous en avons jusqu'à présent 3. Si nous en avions 10 au total, alors nous en aurons assez pour qu'au moins un d'entre eux traverse son étoile et nous pourrons alors avoir une idée de sa densité.
Je pense, cependant, qu'il y a de fortes chances pour que celles-ci soient réellement une nouvelle classe de planète: les super-Terres. La raison pour laquelle je dirais que c'est que, au moins dans 2 des systèmes où ils ont été trouvés, ces "Neptunes chaudes" sont accompagnées d'une planète de masse Jupiter plus grande avec une orbite de plus longue période.
Si les planètes de masse inférieure sont des géantes de glace qui se sont formées loin de leurs étoiles, à moins que vous n'ayez un scénario très artificiel, vous ne vous imaginez pas qu'elles finiront par migrer vers l'intérieur, après les plus gros gars. Ces systèmes ressemblent plus à notre propre système solaire, où vous avez des compagnons de faible masse à l'intérieur des géantes gazeuses.
Les planètes d'un système comme le nôtre n'ont vraisemblablement pas beaucoup migré. Je dirais donc que ces gars-là sont peut-être des objets qui se sont formés à l'intérieur des géantes gazeuses et n'ont migré que peu de temps, se terminant là où nous pouvons les détecter avec les relevés de spectroscopie à courte période.
À l'appui de cette idée, il y a des travaux théoriques de George Wetherill de Carnegie d'il y a près de 10 ans, maintenant, où il avait fait quelques calculs du processus d'accumulation des planètes rocheuses. Il a souvent constaté qu'il y avait une assez grande propagation dans les masses de ce que vous sortiez, car l'accumulation est un processus très stochastique. Pour les paramètres typiques qu'il utilisait, au bout de 100 millions d'années environ, il obtiendrait non seulement des objets de 1 masse terrestre, mais aussi des objets allant jusqu'à 3 masses terrestres.
Eh bien, à l'époque, il a supposé pour ses calculs une densité de surface assez faible à 1 UA, où ces planètes se formaient. Compte tenu de ce que nous savons maintenant, si vous voulez être en mesure de fabriquer un Jupiter à 5 UA en utilisant le modèle d'accrétion de noyau de la formation planétaire, vous devez augmenter la densité dans le disque protoplanétaire d'un facteur 7 ou plus par rapport à ce que Wetherill assumé.
Cela évolue directement avec la masse des planètes que vous vous attendez à trouver en conséquence. Donc, si vous recommençiez ces calculs, en supposant cette densité initiale plus élevée, la limite supérieure de la masse des planètes intérieures passerait de 3 masses terrestres, ce que Wetherill a obtenu, jusqu'à 21 masses terrestres. C'est dans la gamme de ce que nous estimons pour ces objets chauds de masse de Neptune nouvellement découverts.
Alors peut-être que nous voyons vraiment une nouvelle classe d'objets, des super-Terres, plutôt que des géants de glace.
Source d'origine: NASA Astrobiology
