Des planètes plus légères que de la barbe à papa

Il m'est arrivé quelque chose de fou cette semaine. Des astronomes ont découvert deux planètes qui sont moins denses que du coton sucré. Oui, vous avez bien lu. Dans la constellation du Poisson Volant, à environ 1 110 années-lumière de nous, il existe des mondes plus légers que ce qu'on trouve sur les manèges.

L'équipe, pilotée par l'Université d'Oxford avec des partenaires en France et au Royaume-Uni, vient de publier ses résultats. Personnellement, je trouve ça passionnant.

TOI-791 b et TOI-791 c : les jumelles fluffy

Ces deux planètes tournent autour d'une même étoile. Elles ont la taille de Jupiter. Mais voilà où ça devient bizarre.

Jupiter, c'est costaud. Sa densité tourne autour de 1,33 gramme par centimètre cube. Les nouvelles venues ? 0,038 et 0,047 gramme par centimètre cube. Autrement dit, Jupiter est entre 28 et 35 fois plus dense que ces deux mondes.

Le coton sucré, lui, affiche environ 0,05 gramme par centimètre cube. Donc si vous pouviez faire flotter de la barbe à papa dans l'espace, elle serait en fait plus lourde que ces planètes entières. Ça donne le vertige, non ?

Des citoyens dans le coup

Ce que j'adore dans cette histoire : des gens ordinaires ont participated à la découverte. Le projet Planet Hunters TESS, où des bénévoles analysent les données de télescopes spatiaux, a repéré ces mondes en 2019 et 2023. Pas besoin de doctorat pour contribuer à de vraies découvertes astronomiques.

Les données viennent du satellite TESS de la NASA. Il scrute les étoiles à la recherche de minuscules baisses de lumière caused par le passage d'une planète devant elles. Quand ces baisses sont apparues dans le système TOI-791, les chercheurs ont compris qu'ils tenaient quelque chose d'intéressant.

Le rôle inattendu de l'Antarctique

Voici un détail qui m'a fasciné : une partie des observations a été réalisée depuis l'Antarctique. Plus précisément, le télescope ASTEP à la station Concordia a surveillé ce système pendant des années.

Pourquoi l'Antarctique ? Parce que ces planètes mettent plus de 11 heures pour traverser leur étoile. Onze heures ! C'est énorme pour une observation au sol. La plupart des télescopes ne peuvent pas maintenir une surveillance aussi longtemps à cause du jour et de la météo. Mais en Antarctique, l'hiver offre des mois de nuit continue. Les chercheurs ont pu regarder ces planètes passer pendant des heures sans interruption.

Selon l'étude, ce sont les transits planétaires continus les plus longs jamais observés depuis le sol. Quand je dis que ces scientifiques sont dévoués...

Une danse gravitationnelle

Ces planètes ne tournent pas n'importe comment. Elles sont synchronisées selon un rapport de résonance 5:3. Concrètement : pour cinq orbites de la planète intérieure, l'extérieure en fait presque exactement trois. Elles s'attirent mutuellement en tournant autour de leur étoile, et ces tugs gravitationnels créent de minuscules décalages dans le calendrier des transits.

En mesurant ces décalages, les scientifiques ont pu calculer les masses des planètes. C'est malin, vraiment. Comme écouter deux musicians jouer légèrement décalés pour deviner où chacun se trouve.

Comment forme-t-on une planète aussi légère ?

C'est là que ça devient mystérieux. Comment un corps entier peut-il être moins dense que du sucre filé ?

La théorie principale : ces planètes auraient d'énormes atmosphères composées surtout d'hydrogène et d'hélium. Imaginez un petit noyau rocheux enveloppé dans une bulle géante de gaz. Ce gaz occupe beaucoup de place mais pèse peu, d'où cette densité surprenante.

Les chercheurs pensent que ces enveloppes puffées se forment quand les planètes sont beaucoup plus éloignées de leur étoile, dans les régions froides du disque protoplanétaire. Là-bas, le gaz s'accumule facilement autour d'un cœur solide.

Le problème ? Ces planètes semblent maintenant beaucoup plus proches de leur étoile que là où elles se sont probablement formées. Quelque chose les a donc attirées vers l'intérieur. Quoi exactement ? C'est le mystère que les scientifiques essaient de résoudre.

Des raretés cosmiques

Voici à quel point ces super-puffs sont rares : on ne connaît que quatre autres systèmes planétaires contenant plusieurs planètes de ce type. Quatre ! Sur des milliards d'étoiles, on peut les compter sur les doigts. Trouver deux de ces planètes dans le même système, comme TOI-791, est donc exceptionnel. C'est une occasion unique d'étudier comment ces mondes atypiques naissent et évoluent.

Le Dr George Dransfield d'Oxford l'a bien dit : on ne connaît que quelques-unes de ces planètes super-légères, et en trouver deux dans un même système est encore plus rare. Leurs densités extremement basses en font des cibles fascinantes pour comprendre la formation et l'évolution des systèmes planétaires.

Et maintenant ?

L'équipe souhaite pointer le télescope spatial James Webb vers ces mondes pour analyser leurs atmosphères. Ils espèrent y détecter du carbone, de l'azote et des composés d'oxygène qui pourraient révéler leur origine et leur composition.

Personnellement, j'ai hâte de voir ce qu'ils découvriront. L'univers ne cesse de nous surprendre avec des planètes qui ne ressemblent à rien de ce qu'on connaît. Chaque fois qu'on croit comprendre comment les choses fonctionnent, un truc comme ça arrive et nous rappelle combien on a encore à apprendre.

Alors bravo aux planètes fluffy, ces géantes de barbe à papa flottant autour d'une étoile lointaine. Vous êtes étranges, et c'est précisément ce qu'on aime chez vous.