Les astronomes ont observé un système planétaire rare à ses premiers stades de développement, révélant que les jeunes planètes perdent leur densité à mesure qu’elles vieillissent. Le système, V1298 Tau, héberge quatre planètes en orbite autour d’une étoile vieille de seulement 20 millions d’années, soit un clin d’œil en termes cosmiques, comparé aux 4,5 milliards d’années de notre Soleil. Cette découverte fournit des informations cruciales sur la manière dont apparaissent les configurations planétaires courantes, en particulier les super-Terres et les sous-Neptunes qui dominent la Voie lactée mais sont absentes de notre propre système solaire.
Le « chaînon manquant » dans la formation des planètes
Pendant des années, les astronomes se sont demandé comment des planètes de taille comprise entre la Terre et Neptune se retrouvaient sur des orbites rapprochées autour des étoiles. Le système V1298 Tau offre un instantané de ce processus, capturant les planètes dans leurs années de formation avant qu’elles ne s’installent complètement dans des configurations stables.
« Ce qui est si excitant, c’est que nous voyons un aperçu de ce qui deviendra un système planétaire tout à fait normal », déclare l’auteur principal de l’étude, John Livingston.
Les planètes sont inhabituellement légères – presque comme de la mousse de polystyrène – ce qui signifie qu’elles ont de très faibles densités. Au fil du temps, ces mondes gonflés devraient se débarrasser de leur épaisse atmosphère, devenant des super-Terres et des sous-Neptunes plus denses.
Comment la découverte a été faite
Les planètes ont été repérées pour la première fois en 2019 par le télescope Kepler de la NASA, mais leurs propriétés précises restaient inconnues. Les chercheurs ont passé près d’une décennie à suivre les planètes lorsqu’elles passaient devant leur étoile (une technique appelée observation de transit), mesurant les baisses de lumière des étoiles pour déterminer leur taille et leur période orbitale.
Une avancée majeure a eu lieu lorsque des télescopes au sol ont détecté un transit supplémentaire de la planète la plus externe, permettant aux scientifiques d’affiner son orbite et de modéliser les interactions gravitationnelles du système. L’équipe a ensuite utilisé ces données pour calculer la masse des planètes, révélant qu’elles sont bien moins denses que prévu.
Implications pour l’évolution planétaire
Les résultats suggèrent que les jeunes planètes évoluent plus rapidement qu’on ne le pensait auparavant, perdant de la masse et rétrécissant plus rapidement que ne le prédisent les modèles standards. Cela signifie que les premiers stades du développement planétaire sont plus chaotiques qu’on ne le pensait, avec des atmosphères se dissipant rapidement dans certaines conditions.
Au fil des milliards d’années, ces planètes « gonflées » continueront à se contracter, se transformant en super-Terres et sous-Neptunes compactes communes dans toute la galaxie. En observant ce processus, les astronomes peuvent tester et affiner les théories sur l’évolution des systèmes planétaires.
Cette découverte souligne la nature dynamique de la formation des planètes, remettant en question les anciennes hypothèses sur la manière dont émergent des configurations planétaires communes. Le système V1298 Tau constitue une référence essentielle pour comprendre l’évolution des mondes au-delà du nôtre.
