HD 149026b, la planète au grand coeur... solide

Des chercheurs ont récemment découvert le plus grand noyau solide jamais détecté dans une planète extrasolaire et leur découverte confirme une théorie sur la formation des planètes.

"Pour des théoriciens, la découverte d'une planète avec un si grand noyau est aussi importante que la découverte de la première planète extrasolaire autour de l'étoile 51 Pegasi en 1995", note Shigeru Ida (Tokyo Institute of Technology, Japan).


Lorsqu'un consortium d'astronomes américains, japonais et chiliens a observé la première fois cette planète, ils s'attendaient à une planète similaire à Jupiter. "Aucun de nos modèles ne prévoyait que la nature pouvait faire une planète comme celle que nous étudions", note Bun'ei Sato (Okayama Astrophysical Observatory, Japan), membre de l'équipe.

Les scientifiques ont rarement eu des occasions comme celles-ci de rassembler de telles preuves consistantes au sujet de la formation de planètes. Plus de 150 planètes extrasolaires ont été découvertes en observant des changements dans la vitesse d'une étoile, lorsqu'elle s'éloigne et se rapproche de la Terre. Les changements dans la vitesse sont provoqués par l'attraction gravitationnelle des planètes.

Cette planète passe également devant son étoile et obscurcit la lumière de l'étoile. "Lorsque cela se produit, nous pouvons calculer la taille physique de la planète, si elle a un noyau solide, et souvent des informations sur son atmosphère", commente Debra Fischer, chef d'équipe du consortium et professeur d'Astronomie (San Francisco State University, California).

La planète orbite autour de l'étoile de type-G0 IV dénommée HD 149026, laquelle est à environ 260 années-lumière de la Terre. L'étoile, de magnitude 8.2, est facilement visible avec un petit télescope à environ deux degrés au nord-ouest de l'amas globulaire M13 dans la constellation d'Hercule. L'étoile est un peu plus grande, plus brillante, et plus massive que le Soleil.

La planète HD 149026b est approximativement égale en masse à Saturne (0.36 (± 0.03) fois la masse de Jupiter ou environ 115 fois la masse de la Terre), mais elle est sensiblement plus petite en diamètre. Elle tourne en 2.87 jours autour de son étoile hôte à une distance de 0.042 unité astronomique (en comparaison Mercure est à 0.387 unité astronomique de notre Soleil), et la température de la haute atmosphère est approximativement de 1.270° Celsius. La modélisation de la structure de la planète montre qu'elle a un noyau solide d'environ 65 à 70 fois la masse de la Terre.


C'est la première observation qui prouve la théorie "d'accrétion du noyau" relative à la façon dont des planètes se sont formées. Les scientifiques ont deux concurrentes, mais viables, théories au sujet de la formation des planètes.

Dans la théorie "d'instabilité de la gravité", les planètes se forment au cours d'un effondrement rapide d'un nuage dense. Avec la théorie "d'augmentation du noyau", les planètes commencent comme de petits noyaux de roches glacées qui se développent pendant qu'elles acquièrent de la masse supplémentaire par gravitation. Les scientifiques pensent que le grand noyau rocheux de cette planète ne peut pas s'être formé par l'effondrement de nuage. Ils pensent que la planète a accru son noyau en premier, et a acquis ensuite le gaz.

"C'est une confirmation de la théorie d'accrétion du noyau pour la formation des planètes et la preuve que les planètes de cette sorte devraient exister en abondance", commente l'astronome Henry de Greg (Tennessee State University, Nashville).