Résolvez le mystère de l'existence de planètes "manquantes" dans l'espace
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Le nombre d'exoplanètes confirmées est de 5 197 dans 3 888 systèmes planétaires, avec 8 992 autres candidats en attente de confirmation.
La grande majorité étaient des planètes particulièrement massives, à commencer par les géantes gazeuses de la taille de Neptune et de Jupiter, qui ont un rayon d'environ 2,5 fois celui de la Terre.
Un autre groupe statistiquement significatif est celui des planètes rocheuses, qui mesurent environ 1,4 rayon de la Terre (également appelées "super-Terres").
C'est un mystère pour les astronomes, surtout en ce qui concerne les exoplanètes découvertes par le télescope spatial Kepler.
Parmi les plus de 2 600 planètes découvertes par Kepler, il y a une rareté d'exoplanètes avec un rayon d'environ 1,8 fois celui de la Terre - appelée la "Vallée du Rayon".
Le deuxième casse-tête fait référence à des planètes voisines de taille similaire trouvées dans des centaines de systèmes planétaires aux orbites harmonieuses.
Dans une étude menée par le projet Basic Life Cycles of Volatile Elements in Rocky Planets (Clever) de l'Université Rice, une équipe internationale d'astrophysiciens a présenté un nouveau modèle qui explique l'interaction des forces agissant sur les planètes naissantes qui pourraient expliquer ces deux mystères.
La recherche a été dirigée par Andre Isidoro du projet CLEVER Planets de la NASA. Il a été rejoint par les chercheurs planétaires intelligents Rajdeep Dasgupta, Andrea Isella et Helk Schlechting de l'UCLA et Christian Zimmermann et Bertram Piech du Max Planck Institute for Astronomy (MPIA).
Comme ils le décrivent dans leur article, récemment paru dans Astrophysical Journal Letters, l'équipe a utilisé un superordinateur pour exécuter un modèle de migration planétaire qui simule les 50 premiers millions d'années de développement du système planétaire.

Dans leur modèle, les disques protoplanétaires de gaz et de poussière interagissent également avec les planètes en migration, les rapprochant de leurs étoiles mères et les piégeant dans des chaînes orbitales résonnantes.
En quelques millions d'années, le disque protoplanétaire disparaît, brisant les chaînes et provoquant des instabilités orbitales qui font entrer en collision deux ou plusieurs planètes.
Dans un article paru le 21 novembre 2021 dans Nature Astronomy, ils ont utilisé des simulations à N corps pour montrer comment un système appelé "pois dans une cosse" peut maintenir sa structure orbitale harmonieuse malgré les collisions causées par la migration planétaire. Cela leur a permis de fixer des limites sur la limite supérieure de la collision et la masse des objets impliqués.
Leurs résultats indiquent que les collisions dans le système TRAPPIST-1 étaient comparables à l'impact qui a créé le système Terre-Lune.
"La migration des jeunes planètes vers leurs étoiles hôtes crée une surpopulation et conduit souvent à des collisions catastrophiques qui dépouillent les planètes de leurs atmosphères riches en hydrogène", a déclaré Isidoro. Cela signifie que des impacts géants, comme celui qui a façonné notre lune, peuvent être une conséquence générale de la formation des planètes.
Ces dernières recherches indiquent que les planètes sont de deux types distincts, consistant en des planètes sèches et rocheuses 50% plus grandes que la Terre (super-Terres) et des planètes riches en glace d'eau plus de 2,5 fois la taille de la Terre (Neptunes mineurs).

De plus, ils suggèrent qu'une petite fraction de planètes deux fois plus grandes que la Terre conserverait des atmosphères primordiales riches en hydrogène et serait riche en eau.
Selon Isidoro, ces résultats sont cohérents avec de nouvelles observations selon lesquelles les super-Terres et les Neptunes mineures ne sont pas seulement des planètes sèches et rocheuses.
Ces découvertes présentent des opportunités pour les chasseurs d'exoplanètes, qui s'appuieront sur le télescope spatial James Webb pour effectuer des observations détaillées des systèmes d'exoplanètes.



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