Alerte ! On a découvert une planète qui ne devrait pas exister !
La planète 8 Ursae Minoris b est en orbite autour d'une étoile située à environ 530 années-lumière et qui est en train de mourir, ce qui signifie qu'elle aurait déjà dû avaler cette planète, mais ce n'est pas le cas.
Un article publié dans la revue Nature en juin 2023 par une équipe scientifique internationale dirigée par l'astronome Marc Hon de l'université d'Hawaï décrit la découverte faite par le Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS).
La planète 8 Ursae Minoris b est en orbite autour d'une géante rouge gonflée. On peut donc s'attendre à ce que l'étoile s'étende au-delà de l'orbite de la planète avant de revenir à sa taille actuelle (encore géante). En d'autres termes, l'étoile aurait avalé et brisé toutes les planètes gravitant autour d'elle.
Cependant, la planète reste sur une orbite stable, presque circulaire. La découverte de cette situation apparemment impossible, basée sur des mesures précises effectuées par le satellite TESS de la NASA, montre que la formation - et la destruction - des planètes est probablement beaucoup plus complexe et imprévisible que ne le pensent de nombreux scientifiques.
Lorsque des étoiles comme notre Soleil approchent de la fin de leur vie, elles commencent à manquer de combustible nucléaire. Elles se transforment alors en géantes rouges et atteignent leur taille maximale.
Si cela s'était produit dans ce cas, l'étoile se serait développée à partir de son centre jusqu'à 0,7 unité astronomique (UA), soit environ les trois quarts de la distance entre la Terre et le Soleil. Ce faisant, elle aurait avalé et détruit toutes les planètes orbitant à proximité. Or, la planète b, un grand monde gazeux, est située à environ 0,5 UA.
Pourquoi cette planète continue-t-elle d'exister ?
Comme la planète n'a pas pu survivre à l'engloutissement, Marc Hon propose deux autres possibilités : la planète est la survivante d'une fusion entre deux étoiles, ou bien il s'agit d'une nouvelle planète, formée à partir des débris laissés par cette fusion.
La première hypothèse part de deux étoiles de la taille de notre Soleil en orbite étroite l'une autour de l'autre, la planète étant en orbite autour de chacune d'elles. L'une des étoiles "évolue" un peu plus rapidement que l'autre, passant par la phase de géante rouge, se débarrassant de ses couches externes et devenant une naine blanche - le vestige minuscule mais de masse élevée d'une étoile.
L'autre n'atteint que le stade de géante rouge avant que les deux n'entrent en collision ; ce qui reste est la géante rouge que nous voyons aujourd'hui. Cette fusion empêche toutefois la géante rouge de poursuivre son expansion, épargnant ainsi la destruction de la planète en orbite autour d'elle.
Dans le second scénario, la fusion violente des deux étoiles éjecte une abondance de poussières et de gaz, qui forment un disque autour de la géante rouge restante. Ce disque "protoplanétaire" fournit la matière première pour la formation d'une nouvelle planète. Il s'agit d'une sorte de seconde vie pour un système planétaire, alors même que l'étoile est en train de s'éteindre.
8 Ursae Minoris b
TESS, un chasseur de planètes, peut également être utilisé pour observer les tremblements et les secousses d'étoiles lointaines, qui suivent des schémas connus pendant la phase de la géante rouge.
Selon l'équipe, le modèle d'oscillations de 8 Ursae Minoris correspond à celui des géantes rouges à un stade avancé de la combustion de l'hélium, et non à celui d'une étoile qui continue à se développer tout en brûlant de l'hydrogène. Ce n'est donc pas que l'étoile soit encore en croissance et qu'elle n'ait pas encore atteint la planète. La crise est passée, mais la planète existe toujours.