MacroCosmos mai-juin 2022

41 MAI-JUIN 2022 ASTRO PUBLISHING Hawaï pour étudier l’un des deux mini-Neptunes dans le système stel- laire appelé TOI 560, situé à 103 an- nées-lumière. Leurs résultats montrent que le gaz atmosphérique s’échappe du mini-Neptune le plus interne dans TOI 560, appelé TOI 560.01 (égale- ment connu sous le nom de HD 73583b), et du mini-Neptune le plus externe dans HD 63433, appelé HD 63433c. Cela suggère qu’ils pourraient se transformer en super-Terres. « La plupart des astronomes soupçon- naient que les jeunes mini-Neptunes devaient avoir des atmosphères en évaporation » , a déclaré Michael Zhang, auteur principal des deux études et étudiant diplômé au Caltech. « Mais personne n’en avait jamais surpris un en train de le faire, jusqu’à mainte- nant. » L’étude a également ré- vélé, de manière surprenante, que le gaz autour de TOI 560.01 s’enfuit principalement vers l’étoile. « Nous ne nous atten- dions pas à cela, car la plupart des modèles prédisent que le gaz de- vrait s’éloigner de l’étoile » , a déclaré la professeure de sciences planétaires Heather Knutson du Caltech, conseil- lère de Zhang et co-auteur de l’étude. « Nous avons encore beaucoup à ap- prendre sur la façon dont ces écou- lements fonctionnent dans la pra- tique. » Depuis la découverte des pre- mières exoplanètes en orbite autour d’étoiles semblables au Soleil aumilieu des années 1990, des milliers d’autres exoplanètes ont été découvertes. Beaucoup d’entre elles orbitent près de leurs étoiles et les plus petites et les plus rocheuses sont généralement at- tribuables à deux groupes : les mini- Neptunes et les super-Terres. Les super-Terres sont aussi grandes que 1,6 à 1,75 fois la taille de la Terre, tandis que les mini-Neptunes font entre 2 et 4 fois la taille de la Terre. Les planètes de ce type ne se trouvent pas dans notre système solaire. En fait, peu de planètes dont les dimensions étoiles hôtes. Les planètes ne peuvent pas être vues directement, mais lorsqu’elles passent devant leurs étoiles, vues de notre point de vue sur Terre, les télescopes peuvent recher- cher l’absorption de la lumière des étoiles par les atomes de l’atmosphère des planètes. Dans le cas du mini-Nep- tune TOI 560.01, les chercheurs ont trouvé la signature de l’hélium. Pour le système stellaire HD 63433, l’équipe a trouvé des traces d’hy- drogène dans la planète la plus éloignée étudiée (HD 63433c), mais pas dans la planète inté- rieure (HD 63433b). « La pla- nète intérieure a peut-être déjà perdu son atmosphère » , a expliqué Zhang. « La vitesse des gaz fournit la preuve que les atmosphères fuient. L’hélium observé autour de TOI 560.01 se déplace à une vitesse de 20 km/s, tandis que l’hydrogène autour de HD 63433c se déplace à une vitesse de 50 km/s. La gravité de ces mini-Neptunes n’est pas assez forte pour contenir un gaz aussi rapide. L’ampleur des écou- lements autour des planètes indique également la fuite des atmosphères ; le cocon de gaz autour de TOI 560.01 est au moins 3,5 fois plus grand que le rayon de la planète et le cocon autour de HD 63433c est au moins 12 fois le rayon de la planète. » Les futures ob- servations d’autres mini-Neptunes de- vraient révéler si TOI 560.01 est une anomalie ou si un flux atmosphérique se déplaçant vers l’intérieur est plus courant. « En tant que scientifiques des exoplanètes, nous avons appris à nous attendre à l’inattendu » , a dé- claré Knutson. « Ces mondes exo- tiques nous surprennent constam- ment avec une nouvelle physique qui va au-delà de ce que nous observons dans notre système solaire. » E n arrière-plan, une représentation du mini-Neptune TOI 560.01, situé à 103 années-lumière dans la constellation de l’Hydre. La planète, qui orbite près de son étoile, perd son atmosphère gonflée et pourrait éventuellement se transformer en une super-Terre. [Adam Makarenko (Keck Observatory)] sont comprises entre ces deux inter- valles ont été détectées autour d’au- tres étoiles. Une explication possible de cet écart dimensionnel est que les mini-Neptunes se transforment en super-Terres. Il est théorisé que les mini-Neptunes sont enveloppées par des atmosphères primordiales compo- sées d’hydrogène et d’hélium. L’hydro- gène et l’hélium sont les vestiges de la formation stellaire centrale, qui pro- vient des nuages de gaz. Si un mini- Neptune est suffisamment petit et suffisamment proche de son étoile, les rayons X et ultraviolets de l’étoile peu- vent déchirer son atmosphère primi- tive sur une période de centaines de millions d’années, théorisent les scien- tifiques. Cela laisserait alors derrière elle une super-Terre rocheuse avec un diamètre sensiblement plus petit (qui pourrait, en théorie, conserver encore une atmosphère relativement mince semblable à celle qui entoure la Terre). Les astronomes ont pu détecter des at- mosphères fuyantes en regardant des mini-Neptunes passer devant leurs !