Dans le cadre de la mission Cheops de l’ESA, une exoplanète de deux fois la taille de Jupiter a été détectée orbitant extrêmement proche de son étoile. Résultat, un effet de marée tel que la planète, totalement déformée, présente une forme de balle de rugby !
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Lancé fin 2019, le satellite Cheops (CHaracterising ExOPlanet Satellite) de l'Agence spatiale européenneAgence spatiale européenne a pour mission principale l'étude d'étoiles voisines de notre Soleil, connues pour abriter des exoplanètes dans leurs systèmes stellaires. Avec une haute précision de mesure, la mission vise entre autres à caractériser précisément les tailles et les densités d'exoplanètes détectées.
Parmi ces sujets d'étude, on trouve WASP-103, une étoile située dans la constellation d'Hercule autour de laquelle orbiteorbite WASP-103b, une exoplanète deux fois plus grande que JupiterJupiter et 1,5 fois plus massive. Lors de sa découverte en 2014, les astronomesastronomes ont été surpris par sa forte proximité à son étoile (WASP-103b réalise une révolution en seulement une journée), et ont suspecté alors que la planète soit soumise à d'extrêmes effets de maréemarée, sans pour autant pouvoir les mesurer.
La méthode des transits pour observer des exoplanètes… mais aussi pour en déduire leur forme !
Le satellite Cheops utilise la méthode des transits pour observer et caractériser les exoplanètes. En mesurant régulièrement la luminositéluminosité d'une étoile, on peut détecter une baisse de luminosité périodique, associée au passage d'un corps céleste devant l'étoile : c'est ce que l'on appelle un transittransit. En comparant 12 observations de transit de la planète, les astronomes ont détecté d'infimes différences entre les divers transits, associées à la déformation de la planète. C'est la première fois que la déformation d'une exoplanète est ainsi détectée.
Des effets de marée monumentaux
La marée est un phénomène bien connu sur Terre : les massesmasses d'eau à la surface de notre Planète sont soumises à l'attraction gravitationnelle exercée par la LuneLune. Mais pour WASP-103b, l'échelle du phénomène est largement plus grande : du fait de son extrême proximité à son étoile, les effets de marée sont très prononcés, déformant la planète entière. Ainsi, la planète ne présente plus une forme sphérique, mais bien celle d'un ballonballon de rugby !
Pour s'en assurer, les astronomes de l'ESA ont estimé le nombre de Love, un paramètre caractérisant la rigiditérigidité d'un corps planétaire et sa susceptibilité à être déformé sous l'effet de forces de maréeforces de marée. Ce paramètre permet de plus l'estimation de la composition de la planète : avec une valeur très proche de celle de notre Jupiter, WASP-103b présente très vraisemblablement une composition et une structure interne très proches, avec un comportement fluide.
Les chercheurs s'étonnent au passage de la taille anormalement élevée de la planète : en principe, une planète aussi massive que 1,5 fois Jupiter devrait avoir une taille relativement similaire ; ici, les astronomes suspectent que la planète soit gonflée du fait de la chaleurchaleur extrême qui règne à proximité de son étoile, mais cela reste encore à confirmer.
L’orbite de la planète soulève de nouvelles questions
Du fait de sa proximité à son étoile, les astronomes s'attendaient à ce que les interactions de marée, combinées à la forte proximité à l'étoile, soient à l'origine d'une diminution de l'orbite de WASP-103b au cours du temps et que la planète tombe petit à petit vers son étoile. Pourtant, les mesures indiquent l'inverse, la période orbitalepériode orbitale de la planète augmentant doucement : la planète s'éloigne en fait doucement de son étoile. Les astronomes sont actuellement à la recherche d'éventuels phénomènes dominant sur les effets de marée, pouvant causer une telle dérive.
