Les astronomes découvrent "la planète la plus légère de tous les temps" - aussi dense que la "guimauve"
Les scientifiques ont découvert une planète géante gazeuse avec la densité de "bonbons à la guimauve" ou "Marshmallow", en orbite autour d'une étoile naine rouge froide située à 580 années-lumière de la Terre.
L'exoplanète de type Jupiter, située dans la constellation d'Auriga l'aurige, qui a été surnommée TOI-3757 b, est la plus fine de tous les astéroïdes observés en orbite autour d'une naine rouge.
La planète extérieure a un diamètre de 150 000 km, ce qui la rend légèrement plus grande que Jupiter, et orbite autour de son étoile hôte une fois tous les 3,5 jours terrestres.
L'équipe de recherche a calculé la densité moyenne de TOI-3757 b pour constater qu'elle est de 0,27 g par cube, soit un quart de la densité de l'eau et flotterait si elle était placée dans une baignoire suffisamment grande pour la contenir.
Les étoiles naines rouges sont les étoiles les plus petites et les plus faibles de la séquence principale qui convertissent encore l'hydrogène en hélium dans leurs noyaux par fusion nucléaire, à un rythme constant.
Bien que ces étoiles soient beaucoup plus froides que le Soleil, elles sont connues pour être très actives et émettent de puissantes lueurs qui peuvent dépouiller toute planète en orbite autour d'elles de son atmosphère.
"Les planètes géantes autour des étoiles naines rouges sont traditionnellement considérées comme difficiles à former", a déclaré Shubham Kanudia, auteur principal de l'étude et astronome à la Carnegie Institution à Washington, DC, dans un communiqué du NOIRLab de la National Science Foundation. Jusqu'à présent, cela n'a été observé que dans de petits échantillons d'enquêtes Doppler, qui ont trouvé, généralement, des planètes géantes loin de ces étoiles naines rouges. Jusqu'à présent, nous n'avions pas suffisamment d'échantillons de planètes pour trouver des planètes gazeuses à proximité de manière robuste."
Et il reste encore quelques mystères autour de TOI-3757 b que les scientifiques devront résoudre - le plus important étant la façon dont la planète a pu se former, en particulier avec sa faible densité.
Kanudia et ses collègues pensent pouvoir expliquer comment une géante gazeuse de faible densité se forme dans des conditions aussi difficiles et défavorables. Ils suggèrent que la faible densité de TOI-3757 b est due à deux facteurs principaux.
Le premier facteur concerne la façon dont la planète géante gazeuse a commencé sa formation, avec des noyaux rocheux massifs d'environ 10 fois la masse de la Terre, entraînant rapidement de grandes quantités de gaz environnant dans des mondes semblables à Jupiter.
L'équipe pense que la faible abondance d'éléments lourds dans l'étoile naine rouge en orbite autour de TOI-3757 b signifie que le noyau rocheux de cette exoplanète pourrait s'être formé plus lentement.
Cela aurait retardé l'accumulation de gaz dans le noyau de schiste avec un effet sur la densité globale de TOI-3757 b après formation (réduisant sa densité).
Le deuxième facteur, selon les astronomes, est que l'orbite de TOI-3757 b est légèrement elliptique, comme un cercle plat, il y a donc des moments où il est plus proche de son étoile naine rouge. Ces rapprochements conduisent à un échauffement excessif de la planète, provoquant le gonflement de son atmosphère.
"Les futures observations potentielles de l'atmosphère de la planète à l'aide du nouveau télescope spatial James Webb de la NASA peuvent aider à faire la lumière sur sa nature gonflée", déclare Jessica Libby Roberts, chercheuse postdoctorale à la Penn State University.
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