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- Admirez les exoplanètes en diaporama
Lorsque l'on cherche à décrypter les processus qui ont mené la matière à se complexifier en différentes étapes du Big Bang au vivant, on doit nécessairement évaluer la probabilité de l'occurrence de certains scénarios cosmogoniques. C'est particulièrement le cas de ceux rendant compte de la formation des systèmes planétaires. Une nécessité si l'on veut savoir si oui ou non, notre propre Système solaire avec les conditions requises pour l'apparition de la vie représente une exception dans la Voie lactée.
Une chose est désormais certaine : il existe des milliards de superterres dans la zone d'habitabilité de la Galaxie. Toutefois, les simulations sur ordinateurordinateur de la formation d'exoplanètes à partir d'un disque protoplanétaire ne sont pas favorables - pour le moment du moins - à l'idée que des planètes forment le plus souvent un système coplanaire, c'est-à-dire dont les orbitesorbites sont situées sur un même plan, comme dans le Système solaireSystème solaire.
Bien sûr, dans toutes ces simulations, il se forme un disque de poussières et de gazgaz dans lequel les protoplanètes naissent. Mais, par le jeu des perturbations gravitationnelles entre ces exoplanètes naissantes et leur disque, plusieurs d'entre elles acquièrent finalement des orbites peu ou non coplanaires avec des excentricitésexcentricités importantes. Il peut même arriver que les orbites soient rétrogrades, le sens de la révolution des planètes étant alors opposé à la rotation de son étoileétoile sur elle-même.
Une vue d'artiste de l'étoile Kepler 30 et son système planétaire. Les 3 planètes géantes détectées tournent sur des orbites coplanaires et lors des observations, une grande tache (comme celles que l'on observe sur le Soleil) était éclipsé périodiquement lors des transits. © Cristina Sanchis Ojeda
Les observations concernant les Jupiter chaudesJupiter chaudes ont tendance à favoriser l'hypothèse que le Système solaire est une exception. Toutefois, depuis quelque temps, des observations effectuées depuis l'espace avec Kepler, ou au sol avec le spectrographespectrographe Harps de l'Eso (European Southern Observatory), tendaient à prouver que des systèmes planétaires avec des orbites coplanaires ne sont pas des anomaliesanomalies rares dans la Voie lactée.
Des exoplanètes avec orbites coplanaires trahies par une tache solaire
Il semble que des observations concernant 3 exoplanètes, en orbite autour d'une étoile située à environ 10.000 années-lumièreannées-lumière de la Terre, permettent d'enfoncer un peu plus le clou dans ce sens, si l'on en croit un article récemment publié dans Nature.
Si des systèmes planétaires avec transittransit - réellement coplanaires - sont rares, il ne doit pas être facile d'en trouver dans les 150.000 étoiles observées par Kepler. Enfin, si les Jupiter chaudes acquièrent bien des caractéristiques orbitalesorbitales (telles que des orbites non circulaires et non coplanaires) après leur formation dans un disque, du fait de forces de dispersionforces de dispersion engendrées par les perturbations gravitationnelles, il est plausible de trouver plusieurs exoplanètes géantes sur des orbites régulières à bonne distance de leur étoile.
Or, justement, les chercheurs ont bel et bien fini par trouver une étoile similaire au SoleilSoleil, Kepler 30, entourée d'un cortège planétaire coplanaire rappelant l'ordre régulier du Système solaire. Pour le démontrer, ils ont mis à profit le fait que, malgré la distance, les instruments de Kepler ont détecté le transit d'une des planètes devant l'équivalent d'une tache solairetache solaire sur l'étoile. Il en résultait un faible rebond de la luminositéluminosité de l'étoile lors du transit car moins de lumière était bloquée. De transit en transit, la position de la tache, du fait de la rotation de l'étoile sur elle-même, se décalait et donc aussi les variations dans le temps de luminosité de l'étoile. On pouvait en déduire que le transit de l'exoplanète se faisait dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de l'étoile.
En utilisant les variations des périodes de rotationspériodes de rotations des autres exoplanètes par des perturbations gravitationnelles mutuelles, il a finalement été possible de montrer que 3 exoplanètes autour de Kepler 30 orbitent dans un même plan, ou presque, et dans le même sens que celui de la rotation de l'étoile sur elle-même.
D'autres découvertes similaires devraient aider à préciser les mécanismes de la formation et de l'évolution des systèmes planétaires, ainsi que la fréquencefréquence de l'apparition des équivalents du Système solaire dans la Voie lactée.
