Lorsque les astronomes regardent des planètes en dehors de notre système solaire, appelées exoplanètes, ils ne disposent souvent que d’informations minimales qu’ils peuvent utiliser pour les classer.
Deux facteurs clés qu’ils connaissent fréquemment sont la taille et la masse des planètes, à partir desquelles ils sont capables de déterminer leur densité. Cela aide à les classer en groupes semblables aux planètes que nous connaissons, comme les planètes rocheuses comme la Terre ou Mars, ou les géantes gazeuses comme Jupiter ou Saturne.
Il existe également d’autres types d’exoplanètes qui ne ressemblent pas à celles que l’on trouve dans notre système solaire. Deux exemples sont les super-Terres, qui sont des planètes rocheuses, mais beaucoup plus grandes que la Terre, et les mini-Neptune ou naines gazeuses, qui sont plus petites que Neptune, mais ont des atmosphères gazeuses sur un noyau rocheux.
Récemment, de nouvelles recherches utilisant le télescope spatial Hubble et l’observatoire WM Keck ont montré comment ces différents types de planètes peuvent évoluer. Les astronomes ont repéré deux planètes mini-Neptune qui semblent se transformer en super-Terres en perdant leur atmosphère (publié dans The Astronomical Journal).
Les deux planètes sont situées dans des systèmes différents, une étoile en orbite HD 63433, située à 73 années-lumière et l’autre étoile en orbite-TOI 560, située à 103 années-lumière.
Les astronomes ont observé du gaz s’échapper des deux mini-Neptunes, ce qui, selon eux, est la preuve qu’ils perdent leur atmosphère. Cela pourrait les mettre sur la voie de devenir des super-Terres.
“La plupart des astronomes soupçonnaient que les jeunes mini-Neptunes devaient avoir des atmosphères d’évaporation”, a déclaré Michael Zhang, étudiant diplômé de Caltech, auteur principal de la recherche (via la NASA). “Mais personne n’en avait jamais surpris en train de le faire jusqu’à présent.”
Cela pourrait aider à expliquer une bizarrerie astronomique. La plupart des exoplanètes découvertes appartiennent à des catégories de taille distinctes, les super-Terres faisant généralement jusqu’à 1,6 fois la taille de la Terre et les mini-Neptunes faisant entre 2 et 4 fois la taille de la Terre.
Mais, il y a très peu de planètes découvertes entre ces deux tailles. Cela pourrait être dû au fait que les mini-Neptunes se transforment en super-Terres, et les différences d’atmosphère expliquent les différences de tailles.
“Une planète dans l’écart de taille aurait suffisamment d’atmosphère pour gonfler son rayon, lui faisant intercepter plus de rayonnement stellaire et permettant ainsi une perte de masse rapide”, a déclaré Zhang. “Mais l’atmosphère est suffisamment mince pour qu’elle se perde rapidement. C’est pourquoi une planète ne resterait pas longtemps dans l’écart.
Il y a plus de bizarreries à noter dans l’un de ces systèmes. Dans le système TOI 560, les gaz émis par la planète ne s’éloignaient pas de l’étoile, comme on pouvait s’y attendre, cependant se dirigeaient en fait vers l’étoile et les chercheurs ne savent pas pourquoi.
“En tant que scientifiques des exoplanètes, nous avons appris à nous attendre à l’inattendu”, a déclaré la co-auteure Heather Knutson de Caltech. “Ces mondes exotiques nous surprennent constamment avec une nouvelle physique qui va au-delà de ce que nous observons dans notre système solaire.”
