Découverte de deux planètes géantes « super-puff » moins denses que la barbe à papa
Des astronomes ont identifié deux des planètes géantes les plus légères jamais découvertes, avec des densités si faibles qu’elles sont en réalité moins denses que la barbe à papa. Cette paire rare de planètes « super-puff » a été trouvée par une équipe internationale dirigée par l’Université d’Oxford, en collaboration avec l’Université Côte d’Azur/Observatoire de la Côte d’Azur et l’Université de Birmingham. Les résultats de cette recherche ont été publiés dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Les planètes nouvellement confirmées, TOI-791 b et TOI-791 c, orbitent autour d’une étoile naine de type F7 à environ 1 110 années-lumière de la Terre, dans la constellation sud de Volans. Bien que chacune ait une taille comparable à celle de Jupiter, elles sont remarquablement légères pour leur taille. TOI-791 b possède une densité de seulement 0,038 grammes par centimètre cube, tandis que TOI-791 c me 0,047 grammes par centimètre cube. En comparaison, Jupiter a une densité moyenne de 1,33 grammes par centimètre cube, ce qui rend ces nouvelles planètes environ 28 à 35 fois moins denses.
Les scientifiques estiment que ces deux planètes se sont formées ensemble à partir du même disque de gaz et de poussière entourant leur étoile jeune, les rendant ainsi des « sœurs » planétaires. Elles sont également liées par un arrangement orbital inhabituel appelé résonance de moyenne-mouvement 5:3. Pour chaque cinq orbites complétées par la planète intérieure, la planète extérieure en termine presque exactement trois. Ce phénomène entraîne des variations mesurables dans le timing des transits de chaque planète.
Seuls quatre autres systèmes planétaires sont connus pour contenir plusieurs planètes super-puff, ce qui fait de TOI-791 une occasion exceptionnellement rare d’explorer l’origine et l’évolution de ces mondes inhabituels.
Des bénévoles participant au projet de science citoyenne Planet Hunters TESS ont d’abord signalé TOI-791 b en 2019 et TOI-791 c en 2023 comme des planètes possibles. Les chercheurs ont ensuite combiné des mes provenant de télescopes du monde entier pour déterminer les tailles et les masses des planètes, permettant ainsi de calculer leurs densités exceptionnellement faibles.
La découverte repose sur huit années d’observations, y compris des données du télescope ASTEP (Antarctic Search for Transiting ExoPlanets) à la station Concordia en Antarctique. Les nuits d’hiver prolongées en Antarctique ont permis d’observer les transits inhabituels des planètes, chacun durant plus de 11 heures, sans interruption. Ces observations représentent les plus longs transits planétaires continus jamais observés depuis le sol.
Les scientifiques cherchent encore à comprendre comment se forment les planètes super-puff. Une explication avancée est que ces mondes possèdent d’énormes atmosphères riches en hydrogène et en hélium, constituant une grande partie de leur masse totale. Ces enveloppes gazeuses épaisses auraient pu se former lorsque les planètes étaient beaucoup plus éloignées de leur étoile, dans des régions plus froides du disque protoplanétaire.
Des observations futures sont prévues pour mieux comprendre les origines de ces planètes inhabituelles et tester des théories concurrentes.
Source : Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
