Les astronomes ont repéré en orbite autour d’une jeune étoile une planète nouveau-née qui n’a mis que 3 millions d’années à se former – assez rapidement en termes cosmiques – dans une découverte qui remet en question la compréhension actuelle de la vitesse de formation des planètes.
Ce monde naissant, estimé à environ 10 à 20 fois la masse de la Terre, est l’une des planètes les plus jeunes jamais découvertes au-delà de notre système solaire. Il réside aux côtés des restes du disque de gaz dense et de poussière entourant l’étoile hôte – appelé disque protoplanétaire – qui a fourni les ingrédients nécessaires à la formation de la planète.
L’étoile autour de laquelle elle orbite devrait devenir un type stellaire appelé naine orange, moins chaude et moins massive que notre soleil. La masse de l’étoile représente environ 70 % de celle du Soleil et sa luminosité est environ deux fois inférieure. Elle est située dans notre galaxie, la Voie Lactée, à environ 520 années-lumière de la Terre. Une année-lumière correspond à la distance parcourue par la lumière en une année, soit 9,5 billions de kilomètres.
« Cette découverte confirme que les planètes peuvent être sous une forme cohésive en 3 millions d’années, ce qui n’était pas clair auparavant car la Terre a mis 10 à 20 millions d’années à se former », a déclaré Madyson Barber, étudiante diplômée au département de physique et d’astronomie de l’Université. de Caroline du Nord (UNC) à Chapel Hill et auteur principal de l’étude publiée cette semaine dans la revue .
« Nous ne savons pas vraiment combien de temps il faut pour que les planètes se forment », a ajouté Andrew Mann, astrophysicien de l’UNC et co-auteur de l’étude. « Nous savons que les planètes géantes doivent se former plus rapidement que leur disque ne se dissipe, car elles ont besoin de beaucoup de gaz provenant du disque. Mais les disques mettent 5 à 10 millions d’années à se dissiper. Alors, les planètes se forment-elles en 1 million d’années ? 5 ? 10 ? »
La planète, baptisée IRAS 04125+2902 b et TIDYE-1b, orbite autour de son étoile tous les 8,8 jours à une distance d’environ un cinquième de celle qui sépare du soleil la planète la plus intérieure de notre système solaire, Mercure. Sa masse se situe entre celle de la Terre, la plus grande des planètes rocheuses de notre système solaire, et celle de Neptune, la plus petite des planètes gazeuses. Elle est moins dense que la Terre et a un diamètre environ 11 fois plus grand. Sa composition chimique n’est pas connue.
Les chercheurs soupçonnent que la planète s’est formée plus loin de son étoile, puis a migré vers l’intérieur.
« La formation de grandes planètes proches de l’étoile est difficile car le disque protoplanétaire se dissipe le plus rapidement en s’éloignant de l’étoile, ce qui signifie qu’il n’y a pas assez de matière pour former une grande planète qui se ferme aussi rapidement », a déclaré Barber.
Les chercheurs l’ont détecté en utilisant ce qu’on appelle la méthode du « transit », observant une baisse de luminosité de l’étoile hôte lorsque la planète passe devant elle, du point de vue d’un observateur sur Terre. Il a été découvert par le télescope spatial Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA.
« C’est la planète en transit la plus jeune connue. Elle est à égalité avec les planètes les plus jeunes connues », a déclaré Barber.
Les exoplanètes non détectées par cette méthode sont parfois directement photographiées à l’aide de télescopes. Mais ce sont généralement des planètes massives, environ 10 fois plus grandes que Jupiter, la plus grande planète de notre système solaire.
Les étoiles et les planètes se forment à partir de nuages de gaz et de poussière interstellaires.
« Pour former un système étoile-planète, le nuage de gaz et de poussière s’effondrera et tournera dans un environnement plat, avec l’étoile au centre et le disque qui l’entoure. Des planètes se formeront dans ce disque. Le disque se dissipera ensuite à partir de la région intérieure proche de l’étoile », a déclaré Barber.
« On pensait auparavant que nous ne serions pas en mesure de trouver une planète en transit aussi jeune parce que le disque gênerait. Mais pour une raison dont nous ne sommes pas sûrs, le disque externe est déformé, laissant une fenêtre parfaite. vers l’étoile et nous permettant de détecter le transit », a ajouté Barber.
