Découverte d’une méga-Terre défiant les lois de l’astrophysique à 87 années-lumière
En août 2026, des chercheurs américains ont confirmé l’existence d’un monde rocheux d’une masse exceptionnellement élevée par rapport à ses dimensions. Maxwell Kroft et ses collègues de l’université du Wisconsin-Madison ont publié leurs travaux sur arXiv, décrivant cet astre comme presque dépourvu de matière gazeuse. Selon les modèles planétaires, une telle masse devrait normalement attirer une quantité significative d’hydrogène, évoluant ainsi en géante gazeuse. Cependant, cette méga-Terre se révèle principalement métallique et rocheuse, et se trouve à proximité d’une étoile orangée relativement jeune.
Densité supérieure à celle de la Terre
L’étoile GJ 523 et son exoplanète GJ 523b sont au cœur de cette découverte. GJ 523b concentre 23,5 masses terrestres dans une sphère mesurant seulement 2,55 rayons terrestres. Sa densité atteint 7,8 grammes par centimètre cube, comparée à 5,5 pour notre Terre, ce qui indique une absence presque totale de matière gazeuse. L’intérieur de cette planète serait donc majoritairement rocheux, métallique et riche en eau.
Le satellite TESS a d’abord identifié ce candidat grâce à des variations lumineuses observées lors de ses passages. Pour déterminer sa masse, les chercheurs ont utilisé le spectrographe NEID, installé sur le télescope WIYN en Arizona. GJ 523b effectue une orbite complète tous les 17,75 jours autour d’une étoile naine, à 87 années-lumière de notre système solaire. Avec une température d’équilibre de 265 degrés Celsius, la chaleur semble insuffisante pour éliminer totalement une éventuelle atmosphère gazeuse.
Scénarios de formation en question
L’absence de matière gazeuse ne peut pas être expliquée uniquement par la chaleur modérée de la planète. En général, une planète dépassant vingt masses terrestres attire des éléments comme l’hydrogène et l’hélium présents dans le disque protoplanétaire, comme observé avec Jupiter et Saturne. Les calculs effectués par les astronomes excluent cependant la possibilité d’une épaisse couche gazeuse pour GJ 523b.
L’irradiation stellaire ne semble pas suffisante pour justifier cette absence. Les chercheurs estiment que l’évaporation aurait éliminé une quantité négligeable de gaz au cours de 170 millions d’années. Ainsi, d’autres phénomènes doivent être envisagés pour expliquer cette situation.
Parmi les hypothèses avancées figure une collision violente entre deux protoplanètes, ce qui pourrait disperser l’atmosphère et accroître le cœur rocheux. Une autre possibilité évoquée est l’accrétion mixte en deux étapes, où de petits corps rocheux formeraient d’abord le cœur avant que des planétésimaux n’interviennent, réchauffant l’enveloppe et repoussant l’absorption gazeuse jusqu’à la disparition du disque protoplanétaire.
Orbites atypiques et perspectives d’observation
La structure protoplanétaire pourrait également être responsable d’une seconde anomalie : l’inclinaison de l’orbite de GJ 523b, qui est d’au moins 71 degrés par rapport à l’équateur de son étoile. Bien que cette inclinaison puisse être due à des résonances orbitales, aucun compagnon massif n’a été identifié pour soutenir cette théorie. Les auteurs de l’étude gardent même ouverte la possibilité d’une trajectoire rétrograde.
D’autres exoplanètes similaires ont été recensées, chacune dépassant 2,1 rayons terrestres et présentant une compacité élevée. Les prochaines observations du satellite européen Gaia pourraient révéler d’autres astres cachés, tandis que le télescope James-Webb pourrait fournir des informations sur l’atmosphère résiduelle de GJ 523b.
Source : arXiv
