Publié le 17 février 2024 14h35. Une équipe internationale d’astronomes a découvert un système planétaire unique autour d’une étoile naine rouge située à 120 années-lumière de la Terre, remettant en question les modèles actuels de formation planétaire.
- Le système LHS 1903 présente une disposition planétaire inhabituelle, avec des mondes rocheux et gazeux qui ne suivent pas l’ordre prévisible observé dans notre système solaire.
- La découverte a été rendue possible grâce à la combinaison de données provenant de plusieurs télescopes, dont le satellite Tess de la NASA et le satellite Cheops de l’Agence spatiale européenne.
- Les chercheurs suggèrent que les planètes de ce système pourraient s’être formées en deux étapes distinctes, remettant en question l’idée d’une formation planétaire simultanée.
Depuis des décennies, les astronomes ont basé leurs modèles de formation planétaire sur un postulat simple : les planètes rocheuses se forment à proximité de leur étoile, tandis que les géantes gazeuses se développent plus loin, dans les régions froides du disque protoplanétaire. Cette logique, qui correspond à notre système solaire et à de nombreuses exoplanètes découvertes ces dernières années, est désormais remise en question par une découverte surprenante.
Une équipe de plus de 150 astronomes a décrit un système planétaire autour de l’étoile naine rouge LHS 1903 qui défie les théories actuelles. La recherche s’appuie sur des données collectées par le satellite Tess de la NASA, des observatoires terrestres situés au Mexique, aux îles Canaries et à Hawaï, ainsi que par le satellite Cheops de l’Agence spatiale européenne.
Le résultat de cette collaboration est l’identification de quatre planètes disposées d’une manière jusqu’alors inconnue. L’étoile LHS 1903, située à environ 120 années-lumière de la Terre, est une naine rouge de type M, plus froide et moins lumineuse que notre Soleil. Ce type d’étoile est le plus courant dans l’univers, bien qu’il soit difficile à observer à l’œil nu depuis la Terre.
La première planète, la plus proche de l’étoile, est rocheuse et présente une densité similaire à celle de la Terre. Viennent ensuite deux planètes intermédiaires dotées d’enveloppes gazeuses importantes, comparables en composition à Neptune, mais légèrement plus petites. Jusqu’ici, la structure semble correspondre au schéma classique : un monde rocheux interne suivi de corps contenant du gaz en abondance.
La surprise réside dans la quatrième planète. Dans cette région extérieure, où les modèles prédisent la présence de géantes gazeuses ou de corps à atmosphère épaisse, les astronomes ont découvert une petite planète rocheuse, avec un rayon 1,7 fois supérieur à celui de la Terre et une masse environ six fois plus importante. Sa densité est proche de celle de la Terre, ce qui indique une composition dominée par le rocher et le métal.
« Ce système ne correspond à rien de ce que nous connaissions jusqu’à présent ; il est désordonné. »
Ignasi Ribas, astronome et co-auteur de la découverte
Les chercheurs ont analysé différents scénarios pour expliquer cette configuration inhabituelle. Ils ont envisagé la possibilité qu’un impact géant ait éjecté l’atmosphère de la quatrième planète, ou que les planètes aient échangé leurs positions au cours de leur évolution orbitale. Cependant, après des simulations dynamiques et des calculs précis des périodes orbitales, ces hypothèses ont été écartées.
L’explication la plus plausible est que les planètes de ce système ne se sont pas formées en même temps. Les trois premières planètes seraient apparues très tôt, lorsque le disque protoplanétaire contenait encore une abondance de gaz. La quatrième planète rocheuse se serait formée des millions d’années plus tard, dans un environnement appauvri en gaz.
Selon Thomas Wilson, de l’Université de Warwick :
« Au moment où cette planète extérieure s’est formée, le système pourrait déjà être à court de gaz, ce qui est considéré comme vital pour la formation des planètes. Voici un petit monde rocheux qui défie les attentes. »
Thomas Wilson, Université de Warwick
Cette découverte remet en question l’idée selon laquelle le disque protoplanétaire détermine une fois pour toutes la structure d’un système planétaire. Elle suggère également que la transition entre les planètes riches en gaz et celles pauvres en gaz pourrait être plus complexe qu’on ne le pensait. Avec plus de 6 000 exoplanètes et près de 4 500 systèmes planétaires identifiés à ce jour, LHS 1903 représente une anomalie intrigante qui pourrait ouvrir de nouvelles perspectives sur la formation des mondes.