Les scientifiques pourraient enfin comprendre pourquoi les grandes planètes extraterrestres continuent de se transformer en « super-Terres »


L’air autour de quelques planètes au-delà de notre système solaire s’échappe dans l’espace, ce qui rend ces mondes plus petits, ont rapporté les astronomes le 15 novembre. Et l’atmosphère de ces planètes n’est pas emportée par les vents violents de leurs étoiles comme vous pourriez le faire. attendre, mais plutôt par leur propre action.

On sait qu’environ 90 tonnes d’air provenant de la couverture protectrice de la Terre, responsable de l’abri de la vie, s’échappent chaque jour dans l’espace parce que notre atmosphère est chauffée par le soleil. Cependant, à ce rythme extrêmement lent, les scientifiques pensent qu’il faudrait au moins 15 000 milliards d’années à notre planète pour être complètement débarrassée de son atmosphère. Il n’y a donc pas de quoi s’inquiéter de ce côté-là.

Mais quelques exoplanètes, en particulier certaines plus grandes que la Terre mais plus petites que Neptune, repoussent en fait leur atmosphère de l’intérieur grâce à un processus connu sous le nom de « perte de masse alimentée par le noyau », selon une nouvelle étude. On pense que ce mécanisme est capable de réduire une planète gonflée, sous-Neptune, jusqu’à une super-Terre rocheuse. Grâce à ces informations, les astronomes affirment disposer désormais de suffisamment de données pour expliquer pourquoi ils ne voient pas beaucoup d’exoplanètes d’une taille d’environ 1,5 à deux fois celle de la Terre. C’est le juste milieu entre une super-Terre et une sous-Neptune.

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« Les scientifiques des exoplanètes disposent désormais de suffisamment de données pour affirmer que cette lacune n’est pas un hasard », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Jessie Christiansen, scientifique à Caltech, dans un communiqué. « Il se passe quelque chose qui empêche les planètes d’atteindre et/ou de rester à cette taille. »

L’équipe soupçonne que « quelque chose » est un rayonnement provenant des profondeurs de ces planètes sub-Neptune, en particulier de leurs noyaux chauds, repoussant les atmosphères. « Ce rayonnement pousse l’atmosphère par le bas », a déclaré Christiansen.

Une théorie alternative (mais improbable) pour ces sous-Neptunes est un phénomène appelé photoévaporation, dans lequel l’atmosphère d’une planète est détruite par le rayonnement d’une étoile, comme « un sèche-cheveux sur un glaçon ». Ce n’est probablement pas la solution à ce mystère, car on pense que le processus se produit dans les 100 premiers millions d’années suivant la naissance d’une planète, alors que la nouvelle étude a analysé des sous-Neptunes beaucoup plus anciennes.

Christiansen et ses collègues ont analysé les données d’exoplanètes collectées par la mission Kepler 2 de la NASA, un effort révisé de chasse aux exoplanètes après que le vaisseau spatial Kepler ait fait face à quelques revers techniques. L’équipe a recherché des étoiles en orbite sous Neptune dans deux amas d’étoiles : l’amas Praesepe ou Beehive, qui héberge environ 1 000 étoiles, et l’amas Hyades, qui héberge environ 500 étoiles et forme la tête du « Taureau » dans la constellation du Taureau. Ils ont respectivement 600 et 800 millions d’années.

Dans cette tranche d’âge, les scientifiques ont découvert que presque toutes les étoiles avaient des sous-Neptunes avec des atmosphères en orbite autour d’elles, ce qui suggère que la photoévaporation ne s’est pas produite (ou qu’elles auraient déjà complètement perdu leur atmosphère).

Sur les planètes autour des étoiles plus vieux de plus de 800 millions d’années dans la base de données de K2, cependant, seulement 25 pour cent présentaient des orbites sous-Neptunes. Étant donné que l’âge plus avancé de ces étoiles est proche du milliard d’années au cours duquel une perte de masse due au noyau devrait se produire, le mécanisme lié à la poussée du noyau est probablement la raison de la fuite atmosphérique sur ces planètes, affirme la nouvelle étude. .

Quoi qu’il en soit, « si vous n’avez pas assez de masse, vous ne pouvez pas tenir le coup, vous perdez votre atmosphère et vous rétrécissez », a déclaré Christiansen.

Cette recherche est décrite dans un article publié le 15 novembre dans The Astronomical Journal.

Initialement publié sur Espace.com.

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