La découverte du planéte LHS 1903e, un monde rocailleux orbite autour d’une étoile naine rouge, remet en question les théories établies sur la formation des planètes. De nouvelles observations révèlent des schémas surprenants de composition planétaire, incitant à réévaluer les conditions nécessaires à leur formation.
Illustration de l’étoile naine rouge LHS 1903 et de ses quatre planètes. La plus externe, LHS 1903e, est une planète rocheuse qui remet en question les modèles standard de formation planétaire / Crédit : ESA
Le planète LHS 1903e, un monde rocheux en orbite autour de la naine rouge LHS 1903, se trouve à un endroit inattendu. La découverte, publiée dans la revue scientifique peer-reviewed Science, suscite un grand intérêt chez les astronomes et les passionnés après qu’une équipe dirigée par un professeur de l’Université McMaster et d’un autre de l’Université de Warwick a combiné les données de télescopes terrestres et spatiaux pour étudier ce système planétaire.
La clé de cette découverte est venue des mesures du satellite CHEOPS (Characterising Exoplanet Satellite) de l’Agence Spatiale Européenne (ESA), qui a révélé l’existence du plan LHS 1903e, le quatrième du système et le plus éloigné de l’étoile. Étonnamment, ce monde externe semble être rocheux, contredisant les modèles de formation planétaire.
“Dans des centaines de systèmes planétaires observés dans la Voie Lactée, nous avons toujours constaté le même schéma: des planètes rocheuses proches de leur étoile et des géantes gazeuses orbitant à distance. Même notre Système Solaire suit ce schéma – explique un professeur. Mais maintenant, la découverte d’une planète rocheuse à l’extérieur d’un système nous oblige à reconsidérer les délais et les conditions dans lesquels les planètes rocheuses peuvent se former.”
Le système qui défie les règles autour de l’étoile LHS 1903
Le système planétaire autour de l’étoile LHS 1903, une petite naine rouge située à 116 années-lumière et pesant environ la moitié du Soleil, remet en question l’une des théories les plus largement acceptées sur la formation des planètes. Ses planètes ne suivent pas le schéma observé dans la plupart des systèmes de la Voie Lactée, y compris le Système Solaire, où les planètes rocheuses se trouvent plus à l’intérieur – où des radiations ultraviolettes intenses et des vents stellaires peuvent éroder ou empêcher l’accumulation d’atmosphères – et celles gazeuses se situent généralement à l’extérieur, où le gaz est généralement plus abondant et les conditions permettent aux planètes de maintenir des atmosphères plus denses.
Le système de LHS 1903 suit ce schéma uniquement avec ses trois premières planètes. La plus interne, LHS 1903 b, est rocheuse, tandis que LHS 1903c et LHS 1903d possèdent des atmosphères étendues, semblables à de petites versions de Neptune. LHS 1903e, par contre, n’a pas d’enveloppe gazeuse, un élément qui, selon les chercheurs, nécessite de reconsidérer les délais et les conditions de la formation des planètes rocheuses.
En d’autres termes, observer une alternance rocheuse-gazeuse-gazeuse-rocheuse serait comparable à trouver un monde semblable à Vénus au-delà de l’orbite de Neptune, une disposition qui ne peut pas être expliquée par les théories principales de formation planétaire. Pour cette raison, l’équipe a exploré différentes explications possibles, évaluant si un impact massif aurait pu balayer l’atmosphère de la planète ou si les planètes auraient pu changer de position avec le temps. Des simulations informatiques détaillées et des études des orbites des planètes ont cependant exclu ces deux scénarios.
La nouvelle hypothèse : des planètes formées de l’intérieur vers l’extérieur
Les résultats ont plutôt suggéré une idée plus inattendue : les planètes de ce système n’auraient pas pu se former simultanément, mais pourraient s’être développées successivement, à mesure que les conditions autour de l’étoile changeaient. Dans ce scénario, connu sous le nom de formation planétaire “d’un intérieur vers l’extérieur”, les planètes prennent forme en séquence dans des environnements en évolution.
“Les conditions locales au moment où chaque planète termine sa formation déterminent si elle sera riche en gaz ou demeurera rocheuse – indiquent les chercheurs. Cela pourrait expliquer la nature inhabituelle de LHS 1903e, qui pourrait avoir commencé à se former lorsque la plupart du gaz dans le disque environnant avait déjà disparu, laissant trop peu de matière pour former une atmosphère dense.”
La découverte de LHS 1903e pourrait ne pas être un cas isolé. Avec l’augmentation de la précision des instruments d’observation, tels que le télescope spatial James Webb et les futures missions européennes, les astronomes pourraient repérer d’autres systèmes “en dehors des normes”, obligeant à revoir les modèles établis de formation planétaire.