Les astronomes pensaient autrefois que la plupart des systèmes solaires ressembleraient à la nôtre, avec de petites planètes rocheuses près de leur soleil, accompagnées de géantes gazeuses en orbite autour de l’étoile à de plus grandes distances. À partir de 1992, les chercheurs ont commencé à trouver des mondes en orbite autour d’étoiles extraterrestres et ont rapidement découvert que les systèmes solaires se présentaient dans une grande variété de formations.
Aujourd’hui, les astronomes connaissent plus de 4 000 mondes en orbite autour d’autres étoiles. Parmi ceux-ci, 15 ont des densités extrêmement faibles, inférieures à celles de la barbe à papa.
Trois de ces planètes – surnommées mondes super-bouffants – se trouvent dans le système d’étoiles Kepler 51, à 2 600 années-lumière de la Terre. Plus grand que la taille de Jupiter, ces planètes contiennent moins d’un pour cent de la masse de la plus grande planète de notre système solaire.
Ces mondes super-gonflés ont des densités inférieures à 0,1 gramme par centimètre cube. En comparaison, la densité de la Terre est environ 55 fois supérieure, à environ 5,5 grammes par centimètre cube. Jupiter pèse environ 1,33 gramme par centimètre cube, tandis que Saturne (la planète la moins dense de notre système solaire) enregistre un peu moins de 0,7 gramme par centimètre cube.
«Nous savions qu’ils étaient de faible densité. Mais lorsque vous imaginez une boule de barbe à papa de la taille de Jupiter – c’est une densité vraiment faible », a déclaré Jessica Libby-Roberts, étudiante diplômée au Département des sciences astrophysiques et planétaires (APS) de l’Université du Colorado à Boulder.
Libby-Roberts a examiné ces mondes dans le but de mieux comprendre leur composition et d’apprendre comment de tels mondes bizarres ont pu se former.
À l’aide du télescope spatial Hubble, son équipe a trouvé quelque chose d’inhabituel – le atmosphères de ces mondes n’était pas transparent comme ils s’y attendaient – l’air entourant ces planètes était couvert d’une brume obscurcissante.
«Nous avons observé deux transits de Kepler 51b et 51d chacun avec la caméra grand champ 3 (WFC3) sur le télescope spatial Hubble. En combinant de nouveaux temps de transit WFC3 avec des données Kepler ré-analysées et des paramètres stellaires mis à jour, nous avons confirmé que les trois planètes ont des densités inférieures à 0,1 [grams per cubic centimeter]», Ont rapporté des chercheurs dans Le journal astronomique.
À l’aide de simulations informatiques et d’autres outils, l’équipe a déterminé que ces mondes duveteux sont en grande partie composés d’hydrogène et d’hélium, qui remplissent l’atmosphère de matériaux de faible masse, abaissant la densité des mondes. à haute altitude, l’air contient méthane. Lorsque ce gaz rencontre la lumière ultraviolette, il forme une brume, semblable à celle vue sur Titan, la plus grande lune de Saturne.
«Cela nous a définitivement poussés à trouver ce qui pourrait se passer ici. Nous nous attendions à trouver de l’eau, mais nous n’avons pu observer la signature d’aucune molécule », a expliqué Libby-Roberts.
Actuellement, les astronomes connaissent trois exoplanètes en orbite Kepler-51. Kepler 51-b et c ont été découverts en 2012, et Kepler 51-d a été repéré pour la première fois deux ans plus tard. Chacun de ces mondes orbite sensiblement plus près de leur soleil que la Terre autour du Soleil – entre le quart et la moitié de la distance Terre-Soleil. La vidéo ci-dessous de la NASA montre comment les vaisseaux spatiaux Kepler et Tess recherchent des mondes autour d’autres étoiles.
Ces mondes super-bouffants se sont également révélés rejeter leurs atmosphères dans l’espace, a constaté l’équipe. On pense que le plus profond de ces mondes, Kepler 51-b, perd des dizaines de milliards de tonnes de son atmosphère au profit du vide de l’espace à chaque seconde. À ce rythme, ce planète volonté perdre ses poches sur environ un milliard d’années. Après cette période, le monde ressemblera à une version plus petite de la planète Neptune, ont déterminé les chercheurs.
L’étoile autour de laquelle ces mondes orbitent, Kepler 51, a à peu près la même masse et la même température que notre Soleil, mais ne représente que 90% de la taille de notre étoile locale. En comparaison, ce trio de mondes a des masses quelques fois plus grandes que la Terre et orbite autour de leurs étoiles en quelques mois.
Cette recherche suggère que ces planètes étranges super-bouffées peuvent être courantes dans les jeunes systèmes solaires.
Si les planètes ressemblant à la barbe à papa ne suffisaient pas, les astronomes ont également récemment révélé une canne à sucre massive près du centre de la galaxie de la Voie lactée. C’est un moment doux pour l’astronomie.
Cet article a été initialement publié sur Le compagnon cosmique par James Maynard, fondateur et éditeur de The Cosmic Companion. Il est originaire de la Nouvelle-Angleterre, devenu rat du désert à Tucson, où il vit avec sa charmante épouse, Nicole, et Max le chat. Vous pouvez lire cette pièce originale ici.
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