🔭 Une si grande planète orbite une si petite étoile, comment est-ce possible ?

Une étoile naine rouge chamboule les modèles actuels de formation planétaire en hébergeant une géante gazeuse. Cette découverte remet en question nos connaissances sur la naissance des planètes autour des plus petites étoiles.

Les géantes gazeuses comme Jupiter sont communes autour d'étoiles similaires au Soleil, mais extrêmement rares autour des naines rouges. Ces étoiles, moins massives, disposent de moins de matière dans leur disque protoplanétaire, limitant théoriquement la formation de grandes planètes. Pourtant, TOI-6894b, une planète plus grande que Saturne, orbite autour d'une naine rouge vingt fois moins massive que le Soleil.


L'équipe d'Edward Bryant de l'Université de Warwick a identifié TOI-6894b grâce au satellite TESS de la NASA. Les observations complémentaires avec les spectrographes ESPRESSO et SPIRou ont permis de confirmer sa masse et sa taille. Cette découverte, publiée dans Nature Astronomy, soulève des questions sur les mécanismes de formation planétaire.

Deux théories principales tentent d'expliquer la formation des géantes gazeuses: l'accrétion de cœur et l'instabilité du disque. La première suppose la formation d'un noyau solide attirant ensuite du gaz, tandis que la seconde implique un effondrement direct du disque protoplanétaire. Aucune ne semble pleinement expliquer la présence de TOI-6894b autour d'une étoile aussi peu massive.

TOI-6894b orbite très près de son étoile, complétant une révolution en 3,37 jours. Malgré cette proximité, sa température atmosphérique reste modérée, autour de 147°C, en raison de la faible chaleur émise par la naine rouge. Cette particularité en fait une cible idéale pour étudier la chimie des atmosphères exoplanétaires.

Le télescope spatial James Webb pourrait bientôt percer le mystère de TOI-6894b. Une proposition d'observation de son atmosphère a été acceptée, avec pour objectif de détecter des molécules comme le méthane ou l'ammoniac. Ces données pourraient indiquer si la planète s'est formée par accrétion de cœur ou par instabilité du disque.

Les naines rouges représentent 75% des étoiles de la Voie lactée. Même si seulement 1,5% d'entre elles hébergent des géantes gazeuses, une estimation des scientifiques, cela représente potentiellement des millions de planètes similaires à TOI-6894b. Cette découverte ouvre donc de nouvelles perspectives dans la recherche de mondes extrasolaires.

Pourquoi les naines rouges sont-elles si intéressantes pour la recherche d'exoplanètes ?

Les naines rouges sont les étoiles les plus nombreuses dans la galaxie, offrant un vaste champ d'étude pour les exoplanètes. Leur faible luminosité facilite la détection de planètes en transit, comme TOI-6894b.

Ces étoiles ont une longue durée de vie, permettant à la vie de se développer sur des échelles de temps incommensurable. C'est simple, il est estimé qu'aucune naine rouge n'est encore arrivée en fin de vie depuis le Big Bang. Cependant, leur activité magnétique intense peut rendre les planètes environnantes moins habitables.

La découverte de géantes gazeuses autour de naines rouges élargit notre compréhension de la diversité planétaire. Elle montre que des planètes massives peuvent se former dans des environnements auparavant considérés comme défavorables.

Les naines rouges continueront d'être une cible privilégiée pour les télescopes comme James Webb, qui pourront étudier en détail leurs planètes et leurs atmosphères.