Une nouvelle exoplanète, K2-360 b, se révèle être une Super Terre à la densité impressionnante, comparable au plomb. Son orbite de 21 heures soulève des questions fascinantes sur l’évolution des planètes, les conséquences des migrations orbitales et la nature des mondes inhospitaliers qui peuplent notre galaxie.
L’exoplanète K2-360 b, une Super Terre, possède une densité de 11 grammes par centimètre cube, soit le double de celle de notre planète et comparable à celle du plomb. Une année sur ce corps céleste dure moins d’un jour terrestre.
La Super Terre en orbite autour de sa étoile. Crédit : Astrobiology Center
Dans le cœur de l’espace profond, un système stellaire a été découvert avec deux planètes extrasolaires, dont l’une est une Super Terre aussi dense que le plomb. C’est l’un des corps célestes les plus denses jamais identifiés et celui avec la densité absolue la plus élevée de sa classe, c’est-à-dire les Super Terres à période ultra-courte ou USP. Ce groupe de corps célestes rocheux orbite à des distances extrêmement rapprochées de l’étoile mère ; dans le cas spécifique de K2-360 b, ce dernier complète une orbite autour de son étoile en à peine 21 heures. Cela indique qu’une année sur ce monde alien dure moins d’un jour terrestre.
La découverte de la planète extrasolaire aussi dense que le plomb a été décrite par une équipe de recherche internationale menée par des scientifiques de l’Observatoire astronomique du Japon et de l’Astrobiology Center – NINS, qui ont collaboré étroitement avec des collègues de divers instituts. Parmi les institutions impliquées figurent l’Académie internationale Niels Bohr – Institut Niels Bohr de Copenhague (Danemark) ; le Département de physique de l’Université de Turin ; l’Université d’Oxford et bien d’autres. La planète avait été identifiée pour la première fois en 2016 par la mission K2 de la NASA grâce à la technique du transit (une mini éclipse devant son étoile qui provoque des variations de luminosité). Ce n’est que grâce aux observations de suivi menées avec de puissants spectrographes comme l’HARPS et l’HARPS-N (installé à l’Observatoire du Roque de los Muchachos de l’île de La Palma aux Canaries, Espagne) qu’il a été possible de caractériser l’exoplanète et de découvrir le système dont elle fait partie. Plus éloigné de l’étoile K2-360, un second exoplanète (K2-360 c) a été identifié, beaucoup plus grand, 15 fois plus massif que la Terre.
En ce qui concerne K2-360 b, comme indiqué, sa densité est similaire à celle du plomb, soit 11 grammes par mètre cube. Cela représente le double de celle de la Terre. Parmi les autres caractéristiques déterminées par le Dr John H. Livingston et ses collègues, on note qu’elle a une masse 7,7 fois supérieure à celle de la Terre et un diamètre presque double (1,6 fois plus grand). Selon les chercheurs, sa densité significative résiderait dans l’énorme noyau de fer, qui représente presque la moitié de sa masse totale. Cependant, la planète n’a probablement pas toujours été ainsi. On pense qu’autrefois, elle orbitait beaucoup plus loin de son étoile mère et possédait une atmosphère significative ; après s’être approchée, elle l’aurait totalement perdue, devenant un corps nu, brûlant et extrêmement dense. Bien qu’il s’agisse d’une Super Terre, elle est totalement inhospitalière pour la vie – du moins celle que nous connaissons – et sa surface serait couverte d’une immense étendue de lave.
« Nos modèles de structure interne indiquent que K2-360 b a probablement un noyau de fer substantiel entouré d’un manteau rocheux », a expliqué dans un communiqué de presse le co-auteur de l’étude Mahesh Herath. « Sa surface pourrait être recouverte de magma à cause de l’intense chaleur qu’elle reçoit de son étoile. Comprendre des planètes comme celle-ci nous aide à reconstruire comment les planètes terrestres se forment et évoluent dans différentes conditions à travers la galaxie », a ajouté l’expert. « Nos modèles dynamiques indiquent que K2-360 c pourrait avoir poussé la planète intérieure dans son orbite serrée actuelle par un processus appelé migration à haute excentricité », a ajouté le Dr Alessandro Trani. Ses conditions extrêmes auraient été provoquées par les effets gravitationnels de la planète compagne. « Nos modèles dynamiques indiquent que K2-360 c pourrait avoir poussé la planète intérieure dans son orbite serrée actuelle par un processus appelé migration à haute excentricité », a déclaré le Dr Alessandro Trani de l’Institut Niels Bohr. Les détails de la recherche « Une Super Terre à période ultra-courte avec une densité extrêmement élevée et un compagnon extérieur » ont été publiés dans Scientific Reports.