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Découverte de la première exoplanète avec noyau planétaire exposé

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Gracieuseté de l'Université de Warwick

Des chercheurs dirigés par l'Université de Warwick ont ​​découvert le premier noyau exposé d'une exoplanète. La découverte donne un aperçu de l'intérieur des planètes comme jamais vu auparavant.

L'exoplanète TOI 849 b récemment découverte, qui orbite autour d'une étoile semblable au Soleil à environ 730 années-lumière de distance, a un noyau exposé de la même taille que Neptune. Il offre une occasion unique à la communauté scientifique de s'informer sur la composition des intérieurs de la planète.

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Une année de 18 heures

Dirigée par Christoph Mordasini de l'Université de Berne, une équipe de chercheurs interprète les données théoriques en cours de compilation sur l'exoplanète TOI 849 b. L'Université de Berne explique que c'est la première fois dans l'histoire qu'un noyau exposé intact d'une géante gazeuse est découvert en orbite autour d'une étoile.

TOI 849 b est extrêmement inhabituel. Premièrement, il s’agit d’une planète de la taille de Neptune dans une région surnommée le «désert de Neptune» - un terme utilisé par les astronomes pour désigner une région proche des étoiles où nous voyons très rarement des planètes de la masse de Neptune ou plus.

Deuxièmement, "la planète est étrangement proche de son étoile, compte tenu de sa masse. En d'autres termes, nous ne voyons pas de planètes avec cette masse à ces courtes périodes orbitales", auteur principal de l'étude, le Dr David Armstrong de l'Université de Warwick a expliqué dans un communiqué de presse.

En fait, TOI 849 b orbite si près de son étoile hôte qu'une année ne représente que 18 heures et que sa température de surface est d'environ 1 500 ° C.

Une découverte historique

Les chercheurs pensent que la planète est une géante gazeuse qui a été soit dépouillée de son atmosphère gazeuse, soit n'a pas réussi à en former une complètement au début de sa vie en raison de circonstances particulières.

"Nous avons déterminé la masse et le rayon de la planète. Le TOI-849b est environ 40 fois plus lourd que la terre, mais son rayon n'est que de 3,4 rayons terrestres", explique Christoph Mordasini.

La densité élevée de la planète signifie qu'elle doit principalement être constituée de fer, de roches et d'eau, mais seulement très peu d'hydrogène et d'hélium.

"Une si petite quantité d'hydrogène et d'hélium est vraiment étonnante pour un tel
une planète massive ", dit Mordasini." Nous nous attendrions à ce qu'une planète aussi massive ait accumulé de grandes quantités d'hydrogène et d'hélium lors de sa formation. "

David Armstrong ajoute: "Le fait que nous ne voyons pas ces gaz nous permet de savoir que TOI 849 b est un noyau planétaire exposé."

Deux théories pour TOI 849 b

En utilisant le «modèle bernois de formation et d'évolution des planètes», les chercheurs ont élaboré des théories sur l'existence et le développement de TOI 849 b en une exoplanète avec un noyau exposé.

«La première est que l'exoplanète était autrefois similaire à Jupiter, mais a perdu presque tout son gaz extérieur à travers une variété de processus», explique Christoph Mordasini.

La perturbation des marées, où la planète est déchirée en orbite trop près de son étoile, ou même une collision avec une autre planète, pourrait avoir joué un rôle.

Alternativement, TOI 849 b pourrait être une géante gazeuse "défaillante": "une fois que le noyau de la géante gazeuse s'est formé, quelque chose de très inhabituel aurait pu se produire [ce qui signifie] qu'il n'a jamais formé une atmosphère massive", ajoute Christoph Mordasini.

"Cela aurait pu se produire s'il y avait un espace dans le disque de poussière et de gaz à partir duquel la planète s'est formée en raison de l'interaction gravitationnelle avec la planète, ou si le disque était à court de matière au moment même où l'accrétion de gaz suit normalement."

La découverte prouve que des planètes avec des noyaux exposés existent et qu'elles peuvent être traquées. Des découvertes similaires pourraient fournir des informations supplémentaires sur le noyau d'exoplanètes de différentes tailles et compositions et fournir des informations que nous n'avons pas pu trouver dans notre propre système solaire.

L'étude de l'équipe dirigée par le Dr David Armstrong du département de physique de l'Université de Warwick est publiée aujourd'hui dans la revue La nature.


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