2023-09-04 11:19:30
Comment une planète de la taille de Neptune peut-elle être plus dense que l’acier ? C’est la question à laquelle se pose une équipe internationale d’astronomes, dirigée par Luca Naponiello, de l’Université de Rome Tor Vergata, après avoir découvert TOI-1853 b, dont la masse est le double de celle de tout autre monde connu de taille similaire. Cette densité incroyablement élevée suggère que la planète est pratiquement dépourvue d’éléments volatils et qu’elle est constituée d’une fraction de roche beaucoup plus importante que ce à quoi on pourrait normalement s’attendre à cette échelle.
Les planètes de la taille de Neptune sont normalement gazeuses, donc la simple existence de TOI-1853 b défie les connaissances scientifiques. Comme l’écrivent les chercheurs dans un article publié il y a quelques jours dans ‘Nature’, l’une des rares explications possibles est que la planète serait le résultat de plusieurs collisions entre d’autres planètes. Ces énormes impacts auraient supprimé la majeure partie de l’atmosphère plus légère et de l’eau, laissant derrière eux une énorme quantité de roche.
“Cette planète est vraiment incroyable ! -dit Jungyao Dou, co-auteur de l’enquête-. Nous nous attendons normalement à ce que les planètes qui se forment avec autant de roches deviennent des géantes gazeuses comme Jupiter, qui ont des densités similaires à celles de l’eau. »
Selon Phil Carter, de l’Université de Bristol et l’un des principaux auteurs de l’étude, « nous disposons de preuves solides de collisions hautement énergétiques entre des corps planétaires de notre propre système solaire, comme l’existence de notre Lune, et de phénomènes convaincants. preuve dans un petit nombre d’exoplanètes.
Aucun analogue dans le système solaire
Les astronomes savent qu’il existe une énorme diversité de planètes « là-bas » et que beaucoup d’entre elles n’ont pas d’analogues dans notre système solaire, même si elles ont souvent des masses et des compositions qui les situent quelque part entre les planètes rocheuses et les géantes de glace telles que Neptune et Uranus.
Naponiello et son équipe ont donc modélisé sur des ordinateurs du Centre de recherche informatique avancée de l’Université de Bristol plusieurs types d’impacts gigantesques, potentiellement capables d’éliminer les gaz atmosphériques et de donner naissance à un monde comme TOI-1853 b. “Nous avons découvert”, poursuit Carter, “que le corps planétaire initial aurait probablement dû être riche en eau et subir un impact géant extrême à des vitesses supérieures à 75 km/s pour produire TOI-1853 b, comme observé.”
La simple existence de cette planète fournit, selon les auteurs, une nouvelle preuve de la prévalence des impacts géants dans la formation des mondes à travers la galaxie. Cette découverte permet de relier les théories sur la formation planétaire dans le système solaire à la formation d’exoplanètes autour d’étoiles lointaines. La découverte de cette planète extrême apporte ainsi de nouveaux éclairages sur la formation et l’évolution des systèmes planétaires.
À l’avenir, l’équipe souhaite continuer à observer TOI-1853 b pour tenter de détecter toute atmosphère résiduelle qu’il pourrait contenir et d’examiner sa composition.
“Nous n’avions jamais étudié des impacts aussi extrêmes jusqu’à présent”, explique Zoë Leinhardt, co-auteur de l’étude, “car nous ne nous attendions pas à les trouver. Beaucoup de travail reste à faire pour améliorer les modèles de matériaux sous-jacents à nos simulations et élargir la gamme d’impacts géants extrêmes que nous avons déjà modélisés.
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