Les astronomes ont découvert un système planétaire en orbite autour d’une petite étoile ancienne qui semble défier les théories conventionnelles sur la formation des planètes. Au lieu de la disposition typique – des mondes rocheux proches de l’étoile et des géantes gazeuses plus loin – ce système, désigné LHS 1903, présente des planètes plus grandes près de l’étoile et un monde rocheux plus petit à l’extérieur. Cette structure inattendue soulève des questions fondamentales sur la façon dont les planètes s’assemblent autour d’étoiles de faible masse.
L’anomalie : l’architecture planétaire inversée
Le système LHS 1903 contient au moins quatre planètes : trois sous-Neptunes (LHS 1903 b, c et d) et une planète dense et rocheuse (LHS 1903 e) sur l’orbite la plus externe. Les premières observations suggéraient un arrangement quelque peu familier, mais les données de haute précision du satellite CHEOPS de l’Agence spatiale européenne ont révélé l’anomalie. La planète extérieure, LHS 1903 e, est un noyau rocheux nu, dépourvu de l’atmosphère épaisse attendue dans les régions plus froides et plus éloignées où le gaz et la glace sont abondants.
Ceci est important car les modèles actuels prédisent que les planètes se formant plus loin d’une étoile devraient accumuler d’importantes atmosphères gazeuses. La présence d’un monde rocheux à cette distance suggère que le processus de formation était radicalement différent de ce que l’on pensait auparavant.
Formation appauvrie en gaz : une nouvelle hypothèse
Pour expliquer cette structure inhabituelle, l’équipe a proposé un mécanisme de « formation appauvrie en gaz ». Cette théorie postule que les planètes se sont formées séquentiellement, en commençant par celles les plus proches de l’étoile. À mesure que l’étoile vieillissait, les gaz et la poussière environnants se dissipaient, laissant moins de ressources à la croissance des planètes extérieures. La planète la plus éloignée, LHS 1903 e, aurait fusionné lentement à partir des débris rocheux restants dans un environnement pauvre en gaz, ce qui aurait entraîné sa petite taille et son absence d’atmosphère.
Les simulations soutiennent cette hypothèse, même si d’autres scénarios – comme une perte atmosphérique passée due à une collision – ne peuvent être totalement exclus. La stabilité des orbites planétaires confère également de la crédibilité au modèle de formation séquentielle.
Implications pour la recherche sur les exoplanètes
La découverte de LHS 1903 a des implications plus larges pour la compréhension de la formation des planètes, en particulier autour des étoiles naines M, qui constituent le type le plus courant dans la Voie lactée. Ce système pourrait constituer un laboratoire naturel pour étudier la « vallée du rayon », l’écart de répartition de la taille entre les exoplanètes rocheuses et gazeuses.
En observant les planètes en orbite autour de la même étoile, les astronomes peuvent contrôler des variables telles que l’âge et la composition des étoiles, permettant ainsi d’appliquer des contraintes plus précises sur l’histoire de la formation des planètes. D’autres observations avec le télescope spatial James Webb seront cruciales pour analyser les atmosphères planétaires et affiner ces modèles.
« Découvrir davantage de ces systèmes nous aidera réellement à affiner et à contraindre les modèles de formation planétaire dans un avenir proche. »
Le système LHS 1903 représente une étape clé vers une compréhension plus complète de la façon dont les systèmes planétaires évoluent, remettant en question des hypothèses de longue date et ouvrant de nouvelles voies de recherche.
