Au cours de la dernière décennie, des milliers de planètes ont été découvertes au-delà de notre système solaire. Ces planètes ont fourni aux astronomes l'occasion d'étudier des systèmes planétaires qui ont défié nos notions préconçues. Cela inclut des géants gazeux particulièrement massifs qui sont plusieurs fois la taille de Jupiter (alias «super-Jupiters»). Et puis il y a ceux qui orbitent particulièrement près de leurs soleils, autrement appelés «hot-Jupiters».
La sagesse conventionnelle indique que les géantes gazeuses devraient exister loin de leur soleil et avoir de longues périodes orbitales pouvant durer une décennie ou plus. Cependant, dans une étude récente, une équipe internationale d'astronomes a annoncé la détection d'un «Jupiter chaud» avec la période orbitale la plus courte à ce jour. Située à 1 060 années-lumière de la Terre, cette planète (NGTS-10b) ne prend que 18 heures pour compléter une orbite complète de son soleil.
Comme l’indique l’équipe dans son étude, récemment publiée dans le Avis mensuels de la Royal Astronomical Society (MNRAS), la planète a été découverte par le
Plus précisément, le NGTS cherche à trouver des exoplanètes de taille Neptune et super-Terre autour d'étoiles brillantes. À ce jour, la majorité des grandes planètes qui ont de courtes périodes orbitales ont été des Jupiters chauds, qui sont les plus faciles à repérer en passant devant leur étoile par rapport à l'observateur (aka. La méthode de transit) - en particulier avec les télescopes au sol .
Le Dr James McCormac - chercheur postdoctoral au Centre for Exoplanets and Habitability de l'Université de Warwick et membre du NGTS - était également l'auteur principal de l'étude. Comme il l'a expliqué à Space Magazine par e-mail:
«Le Next Generation Transit Survey (NGTS) est un sondage robotique sur les exoplanètes conçu pour découvrir des exoplanètes de la taille de Neptune. Il se compose de 12 télescopes identiques de 20 cm et est situé à l'Observatoire européen austral au Chili. Nous mesurons la minuscule baisse (aussi faible que 0,1%) de l'intensité lumineuse lorsqu'une planète traverse la face de son étoile. À ce jour, nous avons trouvé 9 nouvelles exoplanètes en transit, dont 1 planète semblable à Neptune (NGTS-4b). »
La plupart des Jupiter chauds découverts ont des périodes orbitales d'environ 10 jours, ce qui rend le NGTS-4b particulièrement spécial. Bien que les Jupiters chauds à période ultra-courte (ceux dont les périodes orbitales sont inférieures à vingt-quatre heures) soient théoriquement les plus faciles à détecter, mais se sont révélés extrêmement rares. À ce jour, seulement 6 des 337 Jupiter chauds découverts ont eu des périodes orbitales plus courtes qu'un jour.
À l'aide de données NGTS, McCormac et ses collègues ont déterminé que le NGTS-10b avait à peu près la même taille que Jupiter mais avec environ deux fois la masse. Son étoile hôte, NGTS-10, est une étoile naine orange de la séquence principale de K5V relativement active, ce qui signifie qu'elle est légèrement plus petite, plus sombre et plus froide que notre Soleil. Mais étant donné la proximité du NGTS-10b sur son orbite, la planète reçoit toute la chaleur et le rayonnement qu'elle peut supporter!
Avec une période orbitale de seulement 18 heures, le NGTS-10b n'est pas seulement la planète à la période la plus courte observée à ce jour. Il le place aussi
«Ces planètes géantes proches devraient interagir avec leurs étoiles en marée et finir par se transformer en spirales dans l'étoile et devenir consommées. Donc, soit nous sommes très chanceux d'attraper des planètes comme NGTS-10b pendant leur spirale, soit les processus d'interaction des marées sont moins efficaces que prévu et les planètes à période ultra-courte peuvent survivre à ces séparations rapprochées pendant de longues périodes . "
En bref, le NGTS-10b a une orbite qui le place dans les rayons Roche de 1,46 ± 0,18 de son étoile hôte, ce qui signifie qu'il tourne lentement vers l'intérieur. Au rythme qu'ils ont calculé, McCormac et son équipe estiment que sa période orbitale se raccourcira de 7 secondes au cours des prochaines décennies et que la planète sera finalement déchirée par NGTS-10.
"Si les processus d'interaction des marées sont efficaces, alors le NGTS-10b va lentement se propager au cours des 38 millions d'années suivantes et devenir consommé par l'étoile", a déclaré McCormac. «Cependant, s'ils sont moins efficaces, la planète pourrait vivre sa séparation actuelle beaucoup plus longtemps. Nous espérons faire d'autres mesures à l'avenir pour déterminer le sort du NGTS-10b. »
Au cours de la prochaine décennie, McCormac et ses collègues espèrent effectuer d'autres observations sur le NGTS-10b pour voir s'il montre des signes de spirale vers son étoile. La mesure directe du taux d'infaillibilité (le cas échéant) permettra aux astronomes d'imposer des contraintes plus strictes sur l'efficacité des interactions de marée entre les étoiles et les planètes.
