Les astronomes ont observé un système planétaire unique à 350 années-lumière qui révèle comment les types d’exoplanètes les plus courants – les super-Terres et les sous-Neptunes – se forment. Une équipe de chercheurs, dirigée par John Livingston, a étudié quatre jeunes planètes en orbite autour d’une étoile semblable au soleil appelée V1298 Tau, et a découvert que ces mondes s’« évaporent » activement sous un rayonnement stellaire intense. Cette découverte offre un rare aperçu des premiers stades de l’évolution des planètes, expliquant pourquoi ces planètes dominent le paysage galactique tout en restant curieusement absentes de notre propre système solaire.
Le système Tau V1298 : une pépinière planétaire
Le système V1298 Tau est remarquable car il est jeune – âgé de seulement 23 millions d’années – et ses quatre planètes orbitent extrêmement près de leur étoile. Ces mondes, découverts en 2019, ont des rayons entre cinq et dix fois ceux de la Terre, ce qui les rend inhabituellement grands pour leur proximité avec une étoile. L’équipe de recherche a utilisé des « variations du temps de transit » (TTV) pour mesurer la masse de chaque planète. Les TTV se produisent parce que les planètes se tirent les unes sur les autres par gravité, provoquant de légers retards ou accélérations dans leurs orbites, que les astronomes peuvent détecter en observant les planètes passant devant leur étoile.
Le rôle du rayonnement stellaire
Les mesures ont confirmé que ces planètes ont des densités exceptionnellement faibles et perdent leur atmosphère au profit de l’espace par un processus appelé photoévaporation. Cela se produit lorsque la lumière ultraviolette extrême et les rayons X émis par l’étoile chauffent l’atmosphère des planètes, les faisant se dilater et finalement être emportées par le vent stellaire. Les deux planètes intérieures sont en passe de devenir des super-Terres rocheuses, tandis que les deux planètes extérieures pourraient évoluer en mini-Neptunes, en fonction de la quantité d’atmosphère qu’elles conservent.
“En pesant ces planètes pour la première fois, nous avons fourni la première preuve observationnelle… Elles sont en effet exceptionnellement gonflées, ce qui nous donne une référence cruciale et très attendue pour les théories de l’évolution des planètes.” — Trevor David, Institut Flatiron
Pourquoi c’est important : les planètes manquantes de notre système solaire
Les super-Terres et les sous-Neptunes constituent le type de planète le plus couramment découvert en dehors de notre système solaire. Pourtant, il manque un de ces mondes à notre propre voisinage planétaire. Comprendre comment ils se forment peut expliquer pourquoi. Le système V1298 Tau apporte une réponse potentielle : un rayonnement intense réduit les planètes plus grandes et riches en gaz en corps plus petits, rocheux ou partiellement gazeux. Ce processus explique probablement pourquoi de nombreux systèmes d’exoplanètes, comme TRAPPIST-1, sont remplis de planètes de taille similaire sur des orbites rapprochées.
Cette recherche est importante car elle nous donne un aperçu de ce à quoi ressembleront éventuellement de nombreux systèmes planétaires. Les planètes observées sont en train de devenir les mondes les plus courants de la galaxie, offrant un aperçu sans précédent de leurs années de formation. Dans environ 100 millions d’années, les planètes V1298 Tau ressembleront probablement aux super-Terres et aux sous-Neptunes que les astronomes ont déjà détectées autour d’autres étoiles.
