Et si les exoplanètes à la texture de « barbe à papa » possédaient en fait des anneaux ?

Une étrange catégorie d’exoplanètes peu denses à la texture de « barbe à papa » ont été observées. Et si certains de ces astres étaient en fait entourés par des anneaux ? C’est l’hypothèse que font deux scientifiques dans une étude de la revue The Astronomical Journal présentée le 2 mars 2020 (une prépublication du texte est accessible ici).

« Nous considérons ici l’hypothèse alternative que les planètes super nuageuses soient en fait des exoplanètes avec des anneaux », écrivent les auteurs de l’étude. Ils observent quelles seraient les conséquences sur ces planètes et leurs potentiels anneaux et constatent que l’hypothèse s’applique plus ou moins bien selon les exoplanètes considérées.

Vue d'artiste de l'exoplanète Kepler-87 c.

Source : Capture d'écran exoplanets.nasa.gov

Les exoplanètes dites « super nuageuses » (« super-puffs ») sont remarquables car les scientifiques notent qu’elles semblent posséder un rayon très grand par rapport à leur masse. Ce sont ainsi des exoplanètes peu denses. L’existence possible de tels astres intrigue la communauté scientifique. Les auteurs de la nouvelle étude proposent une autre hypothèse : si ces planètes paraissent si grandes, c’est peut-être parce qu’elles sont entourées par des anneaux (comme Saturne).

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Que verrait un astronome extraterrestre ?

Identifier des exoplanètes à anneaux n’est pas une tâche aisée. La taille des exoplanètes est généralement estimée lors des transits, c’est-à-dire lorsque la planète passe devant son étoile (dont la luminosité baisse momentanément). « Si vous regardez depuis un monde lointain, reconnaitriez-vous que Saturne est une planète avec des anneaux, ou semblerait-elle être une planète gonflée pour un astronome extraterrestre ? », s’interroge Shreyas Vissapragada du California Institute of Technology, spécialiste des exoplanètes et co-auteur de l’étude, cité dans le communiqué. Les auteurs sont partis du principe que si certaines de ces exoplanètes possédaient des anneaux, on pourrait l’observer dans leur courbe de lumière (la manière dont la luminosité évolue dans le temps) lors des transits.

Résultat ? Pour les exoplanètes qui orbitent assez près de leur étoile, il faudrait que les anneaux soient plutôt composés de roches (poreuses) que de glaces. Cette hypothèse ne fonctionne cependant pas pour toutes les planètes « super nuageuses » détectées. Les scientifiques retiennent les exoplanètes qui auraient le plus de chances de posséder en effet des anneaux : ce serait le cas de Kepler-87 c et de Kepler-177 c.

Pour l’heure, les auteurs estiment qu’il n’est pas possible de confirmer leur hypothèse car les installations disponibles ne sont pas assez performantes. Il faudra attendre la mise en service du télescope James-Webb pour en savoir davantage. Si les astronomes peuvent confirmer que ces exoplanètes possèdent des anneaux, peut-être arriveront-ils à en savoir davantage sur la façon dont ces mondes se sont formés.

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