À 545 années-lumière, la planète la plus folle de la galaxie

Une énigmatique exoplanète située à 545 années-lumière de la Terre a récemment été identifiée. Ce corps céleste extraterrestre est connu sous le nom de TOI-1853b. En outre, il présente des caractéristiques extraordinaires, ce qui en fait un sujet d’intérêt scientifique considérable. Par conséquent, après la mission spatiale par laquelle l’Inde a décidé de découvrir les secrets du système solaire, une nouvelle découverte intéresse les chercheurs de l’espace.

TOI-1853b, la planète du temps accéléré

TOI-1853b se distingue par sa particularité exceptionnelle: il accomplit une orbite complète autour de son étoile en seulement 30 heures. Pour mettre ce chiffre en perspective, il est intéressant de noter que la Terre prend une année entière pour faire de même autour du Soleil. De plus, les dimensions du TOI-1853b sont comparables à celles de Neptune.

Il a un rayon équivalent à 3,5 fois celui de la Terre. Cependant, ce qui le rend encore plus extraordinaire, c’est sa masse. Elle est environ quatre fois supérieure à celle de la Terre, mesurée à environ 73 masses terrestres. Cela confère à TOI-1853b le titre d’exoplanète neptunienne avec la densité la plus élevée connue jusqu’à présent. Les chercheurs la quantifient à environ 10 grammes par centimètre cube, soit le double de la densité terrestre.

L’exoplanète TOI-1853b se trouve dans la constellation de Boote et a fait l’objet d’une étude publiée dans Nature. Cette découverte a été rendue possible grâce à la collaboration d’une équipe internationale de scientifiques. Le premier auteur de l’œuvre est le jeune doctorant en Astrophysique de l’Université de Rome Tor Vergata, Luca Naponiello, 31 ans.

Plusieurs chercheurs italiens appartenant à l’Institut national d’astrophysique (INAF) ont également apporté une contribution significative. Ceux-ci ont assumé un rôle fondamental dans la réalisation de cette recherche d’importance cosmique.

Quelles sont les caractéristiques de la planète TOI-1853b?

TOI-1853b réside dans une zone céleste. Il s’agit du « Désert des Neptuniens », une région proche des étoiles. Ici, les astronomes n’ont pas découvert de planètes de la taille de Neptune. L’explication de ce phénomène réside dans le rayonnement puissant provenant de l’étoile mère.

Celle-ci, en effet, oblige les planètes à perdre progressivement leurs atmosphères gazeuses. En conséquence, ce qui reste est un noyau solide significativement plus petit que celui de Neptune, qui est complètement exposé.

L’atrophysicien Naponiello, premier auteur de la recherche, a déclaré: « Selon les théories de la formation et de l’évolution planétaires, on ne s’attendait pas à ce qu’une planète similaire et si proche de son étoile puisse exister ». En fait, le chercheur a souligné que « c’est une planète avec une densité trop élevée pour être une planète classique de type neptunien ».

Par conséquent, « doit être extrêmement riche en éléments lourds ». Le fait qu’il soit présent dans le désert des Neptuniens, fait de la planète TOI-1853b un mystère encore plus grand. De plus, bien qu’on ne connaisse pas sa composition, Naponiello prévoit que la planète « soit principalement rocheuse ».

En outre, selon l’astrophique italien, TOI – 1853b « est entouré d’une petite enveloppe gazeuse d’hydrogène et d’hélium qui constitue au plus 1% de la masse de la planète ». Cependant, le chercheur a déclaré qu’il est possible de faire d’autres hypothèses à ce sujet.

En effet, selon les hypothèses des experts, cette planète étrangère au système solaire (exoplanète, justement), « peut être composée à moitié de roches et à moitié de glace d’eau ». Pour cette raison, a conclu Naponiello,  pour la température élevée de la planète (environ 1500 degrés Kelvin), « TOI-1853b pourrait avoir une atmosphère riche en vapeur d’eau ».

Les hypothèses des chercheurs sur les origines de TOI1853b

Luigi Mancini, professeur au Département de Physique de l’Université de Rome Tor Vergata et deuxième auteur du travail, a également exprimé son opinion sur la planète TOI1853b. En ce qui concerne les origines, il a parlé d’« un mystère, puisqu’aucun des modèles théoriques de formation planétaire ne prévoit l’existence d’une planète avec de telles caractéristiques ».

Cependant, le chercheur a tenté d’avancer des hypothèses, basées sur les simulations numériques effectuées. Les résultats ont indiqué que la naissance de ce corps céleste « peut être due à des collisions entre protoplanètes massives dans le disque proto-stellaire d’origine ».

En outre, Naponiello a ajouté que « ces affrontements pourraient avoir éliminé presque toute l’atmosphère de la planète ». Pour cette raison, TOI853b a « une petite taille et une grande densité, comme s’il ne restait que le noyau nu de la planète ».

Théories alternatives sur l’origine de la planète TOI1853b

En plus de la théorie des collisions planétaires, les chercheurs avancent une hypothèse alternative intéressante sur la formation de cette planète. Selon cette théorie, TOI-1853b pourrait avoir été initialement un géant gazeux. Il était similaire à Jupiter ou même plus massif.

Plus tard, il aurait subi un changement considérable dans son orbite. La cause a été l’instabilité dynamique déclenchée par des interactions gravitationnelles avec d’autres planètes dans son système. Ce passé tumultueux aurait conduit TOI-1853b à suivre une orbite extrêmement elliptique, le rapprochant de son étoile, à certains moments.

Au cours de ces approches de proximité, la gravité de l’étoile commencerait à arracher les couches extérieures de la planète. Cela a entraîné la perte progressive de son atmosphère gazeuse. Cependant, cette phase d’instabilité aurait également eu un effet bénéfique.

Les rencontres rapprochées avec l’étoile transformeraient progressivement l’orbite de TOI-1853b en une trajectoire plus stable et circulaire. Par conséquent, il l’a placé à sa distance actuelle de l’étoile. Ce processus aurait finalement rendu la planète plus stable et plus compacte, avec un noyau solide exposé et une densité exceptionnellement élevée.

Aldo Bonomo, un membre de l’équipe de recherche de l’INAF Torino et l’un des auteurs de l’article, a souligné la difficulté de faire un choix. À cet égard, il a déclaré: « Pour le moment, nous ne pouvons pas distinguer lequel des deux scénarios de formation est le plus plausible, mais nous continuerons à observer cette planète pour le comprendre ». En outre, il a ajouté que des études futures pourraient révéler des surprises inattendues.

TOI-1853b, la découverte de 2020 qui continue de surprendre

La découverte de TOI-1853b remonte à 2020. Cette année-là, il a été identifié comme un candidat pianétaire. Cela a été possible grâce à l’utilisation du satellite de la NASA. Il est le télescope de recherche d’exoplanètes en transit (TESS). Le satellite utilise la méthode des transits. Il est basé sur l’observation des diminutions périodiques de luminosité de l’étoile hôte, causées par le passage de la planète devant elle.

La confirmation de la nature planétaire de TOI-1853b et la mesure ultérieure de sa masse et de sa densité ont été possibles grâce à l’utilisation efficace des observations spectroscopiques de vitesse radiale. L’équipe à réalisées ces observations. Elle a utilisé le spectrographe Harps-N (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher for the Northern hemisphere) au télescope national Galileo (TNG), situé sur l’île de La Palma aux Canaries.