Géante gazeuse - Définition
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Les géantes gazeuses sont les plus grandes des planètes. Elles sont dites gazeuses, par opposition aux planètes telluriques, en raison de l'épaisse atmosphère qui entoure leur noyau de dimension relativement faible. Elles sont parfois également appelées planètes joviennes ou géantes joviennes en référence à Jupiter.
La présence de géantes gazeuses dans un système stellaire a de grandes conséquences :
- – stabilisation des orbites de toutes les planètes (selon leur nombre) ;
- – écran efficace contre les objets stellaires.
C'est ainsi que la présence de vie sur Terre est grandement due aux géantes gazeuses du système solaire, qui sont au nombre de quatre : voir Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune.
On estime habituellement que les géantes gazeuses ne peuvent se former qu'à une distance importante de leur étoile, les disques d'accrétion des étoiles n'étant pas suffisamment denses pour permettre la formation de planètes aussi massives dans leur proximité. La densité très faible des géantes gazeuses, Saturne étant moins dense que l'eau, est expliquée par le fait que le vent solaire est insuffisant pour éjecter les éléments légers du disque à ces distances, contrairement aux orbites plus proches de l'étoile. Les géantes gazeuses sont ainsi composées d'éléments légers, alors que les planètes intérieures n'ont conservé que des éléments beaucoup plus denses.
La découverte de géantes gazeuses très proches de leur étoile, à la fin des années 1990, a forcé les scientifiques à modifier cette théorie. Les Jupiters chauds, une classe particulière de géante gazeuse, se sont également formées à bonne distance de leur étoile ; par la suite, elles se sont rapprochées de celle-ci par un phénomène appelé migration planétaire. Cette théorie permet d'expliquer l'existence de planètes géantes avec des périodes orbitales aussi courtes que 3 ou 4 jours (à titre de comparaison, la période orbitale de la Terre est de une année). La proximité de leur étoile entraîne l'élévation de la température de leur atmosphère à plus de 1 000 °C, ce qui entraîne des phénomènes parfois violents (pouvant aller jusqu'à une évaporation partielle de l'exosphère de l'astre comme sur Osiris).
Néanmoins, la confirmation en avril 2004 de l'existence de planètes de la masse de Jupiter avec des périodes orbitales de l'ordre de un jour ouvre à nouveau le problème : comment de tels astres, baptisés Jupiters très chauds, peuvent-ils survivre dans de telles conditions ?
De plus, la théorie de la migration est remise en question par la découverte, le 2 janvier 2008 par l'Institut Max-Planck de recherche sur le système solaire (Heidelberg en Allemagne), d'une jeune planète en formation dans le disque circumstellaire de TW Hydrae, une étoile de moins de 10 millions d'années qu'elle frôle à moins de 0,04 unité astronomique, soit 25 fois moins que la distance entre la Terre et le Soleil. L'étude de cette planète gazeuse dix fois plus massive que Jupiter devra permettre de mieux comprendre la formation des planètes. Il s'agit de la première planète détectée autour d'une étoile de moins de 100 millions d'années.
