Aussi grosse que Jupiter avec 8 fois sa masse, cette exoplanète ne devrait pas exister
HD 114082 b, une exoplanète qui remet beaucoup de choses en question. Comment s'est-elle formée ? Les modèles actuels à la peine.
Jupiter est une planète vraiment énorme et pourtant relativement légère. Elle a en effet une masse d’un peu plus de 300 fois la Terre alors qu’elle affiche un volume de plus de 1 300 fois celui de notre planète. Et sur les quelque 5 000 exoplanètes connues à ce jour, la plupart sont des géantes de gaz similaires avec une masse dans cet ordre de grandeur. Mais aujourd’hui, l’exoplanète HD 114082 b, à 310 années-lumière de la Terre, vient remettre beaucoup de choses en question : taille similaire à Jupiter pour 8 fois sa masse !
HD 114082 b, une exoplanète qui remet beaucoup de choses en question
Olga Zakhozhay, du Max Planck Institute en Allemagne, autrice principale du papier publié dans Astronomy & Astrophysics rapportant la découverte, explique simplement la problématique : “HD 114082 b est beaucoup trop dense pour une jeune géante gazeuse, selon les modèles actuellement acceptés.”
Cette dernière partie la plus importante. Les modèles en question se basent sur la manière dont se forment de telles planètes. Dans notre système solaire, Jupiter ou Saturne se seraient formées par accrétion. Mais comme l’explique Anne-Marie Lagrange, directrice de recherche CNRS au LESIA : “Même en imaginant un cœur très massif au milieu, il est en théorie impossible d’arriver à ces masses considérables avec seulement ce rayon.”
Si énigme il y a, c’est certainement dû au fait que nous manquons d’exemples similaires tant l’Homme n’a découvert que peu d’exoplanètes. En effet, rares sont les exoplanètes à avoir été découvertes avec deux méthodes détection différentes. Le plus souvent, nous n’avons qu’une estimation de sa masse ou de son rayon, rarement des deux. Et il est toujours possible qu’une erreur ait eu lieu dans l’observation.
Ceci étant dit, si l’on part du principe que les observations sont les bonnes, il convient alors de revoir la théorie des mécanismes de formation des planètes gazeuses, l’accrétion. L’âge de cette jeune planète pourrait donner un indice important : “Deux théories s’affrontent, précise Anne-Marie Lagrange. Le hot start et le cold start. Deux manières de former les planètes qui sont davantage visibles pour de jeunes astres.”
Comment s’est-elle formée ? Les modèles actuels à la peine
Avec le hot start, le gaz qui s’aggrège chauffe et provoque une onde de choc. L’énergie est conservée dans la planète naissante. Avec le cold start, l’énergie est expulsée et le gaz a une température bien plus faible. Les experts préfèrent généralement le hot start dans les modèles, mais de nombreuses incertitudes règnent. Il est très difficile de départager ces théories, dans la mesure où, sur les planètes plus âgées, il est presque impossible d’estimer la température du gaz lors de leur formation. Mais avec une jeune planète, ce devrait être possible. Avec un gaz plus froid, et donc plus dense, on pourrait avoir une planète plus lourde pour un même rayon. Mais HD 114082 b reste trop massive pour que cela explique tout !
Est-il possible d’espérer en savoir plus ? Oui, assurément. Il faudra pour cela continuer les observations de HD 114082 b, d’autant plus qu’elle dispose d’un “disque légèrement incliné, qui n’est donc pas sur le même axe que la planète. Une preuve en plus que ce système est particulièrement intéressant avec des dynamiques à explorer”, s’enthousiasme Anne-Marie Lagrange.