Drame exoplanétaire : une planète s’effondre sur son étoile
09/02/10

Plusieurs centaines de planètes gravitant autour d’une étoile autre que notre soleil ont déjà été détectées depuis une vingtaine d’années de recherche. Mais celle qui vient d’être découverte, baptisée WASP-18b, sort du lot : elle est la première observée alors qu’elle est en train de s’effondrer sur son étoile, «juste avant» sa désintégration. Une publication dans Nature dresse le portrait de ce système planétaire quelque peu exotique. (1)

Il faut dire que WASP-18b est très particulière. C’est la deuxième exoplanète, parmi celles détectées, à avoir une masse aussi énorme. Jugez plutôt : dix fois celle de notre colossale Jupiter, autrement dit plus de trois milles fois celle de la terre. «On est vraiment à la limite avec les étoiles ratées que sont les naines brunes», explique l’astrophysicien Michaël Gillon, qui a participé à sa découverte. Elle fait le tour de son étoile en moins d’un jour : rien de comparable avec notre petite terre qui boucle paisiblement sa ronde autour du soleil en une année. Son étoile est aussi plus massive et plus brillante que notre soleil. Tous ces ingrédients font de ce système un cas à part.

syst planétaire

Lorsqu’une planète gravite autour de son étoile, des effets de marée induisent un transfert d’énergie orbitale de la planète vers l’étoile qui voit sa rotation propre accélérée, perturbant en retour l’orbite de sa planète. «En réalité, c’est le rapport entre la période de rotation de la planète et de la période orbitale de l’étoile qui détermine si la planète s’éloigne ou se rapproche de son étoile, précise Michaël Gillon du département d'astrophysique, géophysique et océanographie de l'Université de Liège. Un cas semblable est celui du système Terre-Lune : comme la période de rotation de la Terre sur elle-même (24 heures) est inférieure à la période orbitale de la Lune (27 jours), la Lune s’éloigne de la Terre, à raison d’un peu moins de 4 mètres par siècle. Dans le cas de WASP-18b, c’est le contraire : sa période orbitale est de 0,9 jour alors que son étoile tourne sur elle-même en 5,6 jours. C’est pourquoi la planète se rapproche de son étoile, impliquant des tensions croissantes. Au bout d’un moment, l’équilibre hydrostatique sera rompu : la planète perdra sa forme sphérique et finira par se désagréger. Toute son enveloppe gazeuse sera arrachée et tombera progressivement sur son étoile.» Voilà le destin funeste de cette planète qui disparaîtra dans quelques centaines de millions d’années, bien avant sa jeune étoile. «Cette échelle de temps, astronomiquement très petite, signifie que statistiquement, nous avons une chance incroyable de voir cette exoplanète juste au moment où elle tombe sur son étoile.»

Au-delà du côté tragique, cette planète fera l’objet dans l’avenir d’observations régulières qui contraindront les modèles planétaires et, en particulier, le paramètre de marée décrivant les échanges d’énergie entre une planète et son étoile : «nous ne savons pas si ce paramètre a une valeur universelle. S’il a dans le système WASP-18b une valeur identique à celle mesurée pour notre soleil, nos instruments devraient déjà observer le rapprochement de la planète dans 10 ou 20 ans : la période de son transit devrait avoir diminué d’une dizaine de secondes en dix ans. C’est observable...», reprend Michaël Gillon.

(1) Hellier C., Anderson D. R., Collier Cameron A., Gillon M., Hebb L., Maxted P. F. L., Queloz D., Smalley B., Triaud A. H. M. J., West R. G., Wislon D. M., Bentley S. J., Enoch R., Horne K ., Irwin J., Lister T. A., Mayor M., Parley N., Pepe F., Pollaco D., Segransan D., Udry S., Wheatley P. J., 2009, «An orbital period of 0.94 days for the hot-jupiter planet WASP-18b», Nature. 2009-03-02173B

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