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La NASA découvre un nouveau type de planète : les 'super-puff' ou 'super gonflées'

La NASA découvre un nouveau type de planète : les 'super-puff' ou 'super gonflées'
© ... d'artiste de l'étoile semblable au soleil Kepler 51 et de deux de ses trois planètes géantes super-puissantes que le télescope spatial Kepler de la NASA a découvertes en 2012. NASA, ESA, et L. Hustak, J. Olmsted, D. Player et F. Summers (STScI)

Grâce aux données fournies par le télescope spatial Hubble de la NASA, les astronomes ont confirmé l'existence d'une nouvelle classe de planètes, ayant une densité comparable à la barbe à papa. Leur atmosphère, constituée d'hydrogène et d'hélium, "gonfle" ces planètes, qui sont presque aussi volumineuses que Jupiter, avec une masse 100 fois moindre. Les scientifiques ont donc trouvé un surnom à ce nouveau type de planète : "super-puff" ou "super gonflée".

Jusqu'ici, les astronomes ne connaissaient que les trois types de planètes que nous voyons dans notre système solaire : les planètes terrestres comme la Terre, les géantes de glace, comme Neptune, et les géantes gazeuses, comme Jupiter. Les scientifiques classaient donc les planète découvertes autour d'autres étoiles en fonction de ces catégories. Mais, jeudi, la NASA a confirmé avoir créé une nouvelle catégorie pour trois exoplanètes (les planètes en orbite autour d'autres étoiles lointaines) : les "super-puff". Ces planètes, en orbite autour d'une étoile semblable au Soleil, ont été observées à 2 600 années-lumière. Grâce au télescope Hubble, on connait leur masse et leur taille. Mais des nuages épais ont empêché les chercheurs d'en apprendre davantage sur la composition chimique des "super-puff".

Les scientifiques de l'Université du Colorado Boulder ont décrit leur découvertes dans une nouvelle étude, qui sera publiée dans The Astronomical Journal. "Ces planètes sont très bizarres", a déclaré dans un communiqué de presse Jessica Libby-Roberts, l'étudiante en thèse qui a dirigé les recherches. "Imaginez une boule de barbe à papa de la taille de Jupiter : c'est vraiment de faible densité." Personne ne sait pourquoi les atmosphères légères de ces planètes sont si gonflées.

Ces planètes "super-puff" sont mystérieusement légères

Une illustration d'artiste compare les trois planètes géantes en orbite autour de l'étoile Kepler 51 avec certaines des planètes de notre système solaire. NASA, ESA, et L. Hustak et J. Olmsted (STScI)

Le télescope spatial Kepler a observé ce groupe de trois "super-puff" en 2012, et des scientifiques ont découvert, dans une étude de 2014, à quel point ces planètes étaient légères. Cette découverte était "tout à fait contraire à ce que nous enseignions à la faculté", a déclaré Zachory Berta-Thompson, professeur adjoint de sciences planétaires et co-auteur de l'étude, dans le communiqué.

Ces scientifiques on récemment pu examiner de plus près ces planètes, grâce à Hubble, le plus puissant télescope spatial de la NASA. Ils ont utilisé la lentille infrarouge de Hubble pour observer l'intensité de la lumière qui traverse les atmosphères de deux de ces planètes. Ils espéraient ainsi pouvoir déterminer leur composition chimique. Mais, à leur grande surprise, les chercheurs n'ont pu voir aucune signature chimique : ils étaient totalement bloqués par d'épais nuages. "Cela laisse dans l'incertitude quant à ce qui se trouve sur ces planètes ", a déclaré Jessica Libby-Roberts. "On s'attendait à trouver de l'eau, mais on n'a pu observer la signature d'aucune molécule."

NASA/JPL/Space Science Institute

Au lieu d'eau, les chercheurs pensent que ces nuages pourraient être composés de cristaux de sel ou de méthane, ce qui interagirait avec la lumière ultraviolette du télescope. Ces planètes pourraient ressembler à Titan, la lune de Saturne, plongée dans une épaisse atmosphère de méthane : "Si vous éclairez du méthane avec de la lumière ultraviolette, il se formera un brouillard", explique Jessica Libby-Roberts. "Somme toute, c'est comme Titan". Sous ce méthane, des gaz plus légers, comme de l'hydrogène et de l'hélium, pourraient gonfler l'atmosphère de ces planètes.

NASA/Chris Gunn

Notre meilleur espoir d'en apprendre davantage sur ces "super-puff" est le prochain télescope spatial James Webb de la NASA, qui pourrait scruter ce "smog" et découvrir de quoi sont vraiment faites les planètes Kepler-51. Le miroir en béryllium de 6,4 mètres de large du nouveau télescope, ainsi que sa nouvelle technologie infrarouge, le rendent sensible à de plus grandes longueurs d'onde. Le lancement du télescope est prévu pour le 30 mars 2021.

L'hémorragie de leurs atmosphères suggère que ces planètes ressembleront un jour à Neptune

Les deux planètes que les chercheurs ont observées semblaient perdre rapidement leurs gaz. L'une d'entre elles en crachait des dizaines de milliards de tonnes dans l'espace chaque seconde. Si la fuite se poursuivait à ce rythme, les chercheurs ont calculé que la planète se réduirait à une taille inférieure à celle de Neptune en un milliard d'années. Les petites planètes chaudes de type Neptune sont nombreuses dans la Voie lactée, contrairement à ces planètes "super gonflées".

NASA/JPL

L'état de transition de ces planètes pourrait expliquer pourquoi nous ne connaissons rien de semblable dans notre système solaire. L'étoile Kepler-51, autour de laquelle ces planètes orbitent, est relativement jeune — 500 millions d'années, alors que notre Soleil a 4,6 milliards d'années. Son système de planètes pourrait donc ne pas être stabilisé. "C'est un exemple extrême de ce qui est si cool à propos des exoplanètes", s'enthousiasmait Zachory Berta-Thompson. "Elles nous donnent l'opportunité d'étudier des mondes très différents du nôtre. En outre, elles permettent de situer les planètes de notre système solaire dans un contexte plus large."

Version originale : Morgan McFall-Johnsen/ Business Insider

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