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Alors que les théoriciens peuvent expliquer comment de tels mondes se forment autour d'étoiles similaires à notre Soleil, la découverte de super-Terres autour de minuscules étoiles naines rouges peut surprendre. Une nouvelle étude suggère que certains de ces mondes s'agglomèrent rapidement lorsque les températures locales chutent et que le gaz environnant l'étoile se condense en glace.
Vue d'artiste d'une boule de glace rocheuse gravitant
autour d'une étoile naine rouge
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"Nous pensons que certaines super-Terres ont pu se former durant une 'tempête de neige cosmique'. Mais c'est une tempête qui enveloppe la planète entière et qui dure des millions d'années", déclare l'astronome Scott Kenyon du Smithsonian Astrophysical Observatory.
Toutes les planètes se forment dans le disque de gaz et de poussières qui entoure une étoile 'nouveau-née'. Les planètes rocheuses se forment à proximité de l'étoile, où il fait chaud, alors que les planètes glacées et gazeuses se forment plus loin à l'extérieur, où il fait froid. Quand il était jeune, le Soleil était une étoile relativement stable, ce qui a provoqué naturellement la formation progressive de petits mondes rocheux dans le Système Solaire interne et de plus grands mondes gazeux dans le Système Solaire externe.
En revanche, les systèmes planétaires autour de petites étoiles naines rouges subissent les bouleversements excessifs du début de leur histoire. Pendant que la jeune étoile évolue, elle s'obscurcit. Le disque intérieur chaud commence à geler, ce qui crée les conditions pour que la vapeur d'eau et d'autres gaz volatiles se condensent en flocons de neige et en petites boules de glace. "C'est comme un énorme front froid qui balaierait l'espace en direction de l'étoile", explique Grant Kennedy de l'observatoire du Mont Stromlo en Australie. "Les glaces ajoutent leurs masse aux planètes en formation, et facilitent également l'agglomération des particules. Les deux effets se combinent pour produire une planète de plusieurs fois la taille de la Terre".
Les disques qui entourent les petites étoiles naines rouges contiennent moins de matériau que le disque qui a formé le Système Solaire. Sans "tempêtes de neige" à l'intérieur de ces plus petits disques, il n'y aurait pas assez de matière pour constituer les super-Terres.
Bien que les astronomes aient découvert quelques super-Terres gravitant autour d'étoiles naines rouges, il pourrait s'avérer difficile de trouver parmi celles-ci des mondes hospitaliers pour l'espèce humaine. Toutes les super-Terres connues sont des mondes glacials sans eau liquide. Les étoiles naines rouges sont si obscures et si froides que leurs "zones habitables" sont très proches de l'étoile, là où il n'existe que très peu de matériaux de formation de planète. "Il est difficile d'imaginer quoi que ce soit de plus grand que Mercure ou que Mars dans la zone habitable d'une étoile naine rouge", indique Kenyon.
Les astronomes ont présenté leurs travaux dans un article écrit par Kennedy, Kenyon, et Benjamin Bromley (de l'université de l'Utah) devant être publié dans Astrophysical Journal Letters et disponible en ligne à cette adresse (pdf en anglais).