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Posté par Redbran le Mardi 19/12/2017 à 19:00
L'exoplanète qui ne tournait pas rond
Une équipe internationale de chercheurs dirigée par l'UNIGE, a découvert que la "planète chevelue", baptisée ainsi parce qu'elle s'évapore comme une comète, suit une orbite elliptique très spéciale, qui passe au-dessus des pôles de son étoile.


Une régate stellaire autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent...) de GJ436. Les plaisanciers spatiaux parqués dans le plan équatorial de l'étoile attendent que la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en équilibre...) chevelue jaillisse de ce plan pour "rider" le vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface d'une planète. Les vents les plus violents...) planétaire (Un planétaire désigne un ensemble mécanique mobile, figurant le système solaire (le Soleil et ses planètes) en tout ou partie. Généralement les astres...) à l'aide de vaisseaux kite-surfs et ainsi s'élever jusqu'au-dessus des pôles de l'étoile, offrant une vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) imprenable sur l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un...) du système et sur la mystérieuse planète perturbatrice, qui apparaît comme un point (Graphie) brillant en arrière-plan. ©Denis Bajram - Creative Commons

Dans l'imaginaire collectif, les planètes d'un système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le Soleil et des corps célestes ou objets définis gravitant autour de lui (autrement dit, notre...) tournent en rond ( Le mot rond caractérise et par abus de langage désigne un cercle ou une sphère. En argot, un rond c'est un sou. Une affaire rondement...) autour de leur étoile, dans un même plan qui est aussi le plan équatorial de l'étoile. Cette dernière tourne également sur elle-même et les axes de rotation de l'étoile et des orbites planétaires sont alignés, donnant l'impression d'un système bien ordonné. Mais la nature est capricieuse, comme vient de le constater une équipe internationale menée par des chercheurs de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission...) de Genève (UNIGE), qui a détecté un système planétaire (Un système planétaire (parfois appelé abusivement système stellaire) est composé de planètes et divers corps célestes inertes (astéroïdes, comètes...) gravitant autour d'une...) totalement chamboulé. Cette découverte est publiée dans la revue Nature.

GJ436 est une étoile qui a déjà fait couler beaucoup d'encre car elle possède une planète nommée GJ436b, surnommée la planète chevelue, qui s'évapore comme une comète (En astronomie, une comète est un petit astre brillant constitué de glace et de poussière du système solaire, dont l'orbite a généralement la forme d'une ellipse très allongée, et...). Dans leur dernière étude, les astronomes de l'Observatoire de la Faculté des sciences de l'UNIGE et de PlanetS ont montré qu'en plus de sa chevelure, la planète GJ436b a une orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) très spéciale.: elle est "polaire". Au lieu de tourner dans le plan équatorial de l'étoile, la planète passe quasiment au-dessus des pôles de celle-ci.

L'inclinaison (En mécanique céleste, l'inclinaison est un élément orbital d'un corps en orbite autour d'un autre. Il décrit l'angle entre le plan de l'orbite et le plan de référence (généralement le plan de...) orbitale de cette planète, grosse comme quatre fois la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus...), est la dernière pièce d'un puzzle qui laisse perplexes les astronomes depuis dix ans: contrairement aux planètes du système solaire dont les orbites forment presque des cercles, celle de GJ436 forme une ellipse, c'est à dire que sa distance à l'étoile n'est pas la même en tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) point de son orbite. "Cette planète subit d'énormes forces de marée (La marée est le mouvement montant (flux ou flot) puis descendant (reflux ou jusant) des eaux des mers et des océans causé par l'effet conjugué des forces de gravitation de la Lune et du Soleil.) car elle est incroyablement proche de son étoile, à peine 3% de la distance Terre-Soleil", explique Vincent Bourrier, premier auteur de l'article, chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines...) au Département d'astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer leur origine, leur évolution, leurs propriétés physiques et...) de la Faculté des sciences de l'UNIGE et membre du projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et...) européen FOUR (Un four est une enceinte maçonnée ou un appareil, muni d'un système de chauffage puissant, qui transforme, par la chaleur les produits et les objets. En cuisine, il permet de cuire des aliments. Dans un...) ACES* mené par David Ehrenreich. "L'étoile est une naine rouge (En astronomie, les naines rouges sont les étoiles les moins massives ; en-deçà, ce sont les naines brunes, qui ne sont pas vraiment des étoiles.) dont la durée de vie (La vie est le nom donné :) est très longue, les forces de marée qu'elle induit (L'induit est un organe généralement électromagnétique utilisé en électrotechnique chargé de recevoir l'induction de l'inducteur et de la transformer en électricité (générateur) ou en force (moteur).) devraient depuis le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) avoir circularisé l'orbite de la planète, or ce n'est pas le cas!"

L'orbite contient l'histoire de chaque planète

Les architectures orbitales des systèmes planétaires sont des traces fossiles nous renseignant sur la manière dont ils se sont formés et ont évolué. Une planète perturbée par le passage d'une étoile proche ou l'existence d'autres planètes massives en gardera la trace (TRACES (TRAde Control and Expert System) est un réseau vétérinaire sanitaire de certification et de notification basé sur internet sous la responsabilité de la Commission européenne dans le cadre du premier pilier de...) dans son orbite. "Même si on a déjà vu des orbites planétaires désalignées, on n'en comprend pas forcément bien l'origine, d'autant plus qu'ici, c'est la première fois que l'on mesure l'architecture (Architectures est une série documentaire proposée par Frédéric Campain et Richard Copans, diffusé sur Arte depuis 1995.) d'un système autour d'une naine rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.)", ajoute Christophe Lovis, chercheur à l'UNIGE et co-auteur de l'étude. L'existence d'une planète perturbatrice inconnue, plus massive (Le mot massif peut être employé comme :) et plus lointaine, expliquerait pourquoi GJ436b ne tourne pas rond: "Si c'est vrai, alors nos calculs indiquent que non seulement la planète ne tourne pas en rond, mais qu'elle devrait se trouver sur une orbite fortement inclinée. C'est exactement ce que nous venons de mesurer!", s'enthousiasme Hervé Beust, qui a réalisé les calculs orbitaux.

Ces mêmes calculs prédisent également que la planète n'a pas toujours été aussi proche de son étoile, mais s'en serait rapprochée récemment (à l'échelle cosmique). Ainsi, la "planète qui s'évapore" ne se serait pas toujours évaporée, mais aurait été poussée (En aérodynamique, la poussée est la force exercée par le déplacement de l'air brassé par un moteur, dans le sens inverse de l'avancement.) vers l'étoile par la gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) d'une compagne invisible. Pour Vincent Bourrier, la chasse continue: "Il ne nous reste plus qu'à identifier la planète mystérieuse qui a chamboulé ce système planétaire."

*FOUR ACES, Future of Upper Atmospheric Characterisation of Exoplanets with Spectroscopy, est un projet Consolidator attribué à David Ehrenreich par le Conseil européen pour la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par...) (ERC) dans le cadre du programme de la Commission européenne pour la recherche et l'innovation Horizon (Conceptuellement, l’horizon est la limite de ce que l'on peut observer, du fait de sa propre position ou situation. Ce concept simple se décline en physique, philosophie, littérature, et bien...) 2020 (bourse n°724427).

Référence publication:
Nature - DOI: 10.1038/nature24677

Contacts chercheurs:
- Vincent Bourrier. Chercheur au Département d'astronomie - Faculté des sciences
- Christophe Lovis. Maître d'enseignement (L'enseignement (du latin "insignis", remarquable, marqué d'un signe, distingué) est une pratique d'éducation visant à développer les connaissances d'un élève par le...) et de recherche au Département d'astronomie - Faculté des sciences
- David Ehrenreich. Professeur associé au Département d'astronomie -Faculté des sciences

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Source: Université de Genève (UNIGE)