Découvertes de planètes “Super-Enflées”, à la plus faible densité jamais répertoriée
De la matière duveteuse entoure les intérieurs solides de chacune des trois planètes du système stellaire Kepler 51. On a découvert que chacune de ces planètes avait une masse « de seulement quelques fois supérieure à celle de la Terre » et un rayon plus grand que celui de Neptune (cette dernière est 4 fois plus grande que la Terre). En raison de ces variables extrêmes, les trois planètes étudiées de Kepler 51 font maintenant partie d’une classe relativement nouvelle de planètes appelées super-enflées (super-puffs) ! (Auparavant, on avait découvert les planètes enflées, des Jupiters chaud de faible densité.)
Image d’entête : une pure illustration réalisée par l’université du Colorado à Boulder.
Pour trouver cette information, les chercheurs ont observé deux transits (baisse de luminosité de l’étoile lorsqu’un objet (ici les planètes) passe devant) de chacune des planètes Kepler 51b et 51d avec la caméra à grand champ 3 (WFC3) du télescope spatial Hubble. Ils ont utilisé cette information (temps de transit), les paramètres stellaires mis à jour et les données Kepler récemment analysées, ils ont trouvé des densités extrêmement faibles pour chacune des trois planètes massives. Les résultats ont montré que les trois planètes étudiées dans le système stellaire Kepler 51 ont des densités inférieures à 0,1 g/cm^3.
Les planètes sont appelées Kepler 51b, 51c et 51d. De la taille de Jupiter, elles ont des périodes orbitales… elles tournent autour de l’étoile Kepler 51 tous les 45, 85 et 130 jours. En raison de la lumière relativement faible de leur étoile (également assez jeune, de seulement 500 millions d’années), les » instruments actuellement disponibles » et la méthode des vitesses radiales (l’influence gravitationnelle qu’on les planètes sur l’étoile) ont rendu difficile de déterminer la masse de chaque planète. C’est pourquoi on a utilisé les courbes de lumière de Kepler.
En haut : une représentation artistique du système stellaire de Kepler 51. En bas : Les trois planètes de Kepler 51 comparées à la taille des planètes de notre système solaire. (NASA/ ESA/ STScI)
Grâce aux données analysées et rapportées en 2013, les masses de ces planètes incroyablement légères ont été déterminées. Selon les données, maintenant explorées plus en profondeur dans cette nouvelle étude (lien plus bas), il a été découvert que ces trois planètes de Kepler 51 ne sont pas seulement de faible densité, ce sont les planètes à la plus faible densité jamais répertoriées !
Malheureusement, elles n’ont pas nécessairement la couleur de la barbe à papa. Comme elles sont très éloignées, nos outils actuels sont incapables de détecter leur couleur. Ainsi, elles pourraient être de couleur vive, alors autant imaginer les couleurs qui font le plus plaisir !
Les planètes du système Kepler 51 sont les moins denses à ce jour selon les archives des exoplanètes de la NASA.
Bien qu’on les considère désormais comme une nouvelle classe de planète, ce n’est pas la première fois qu’elles sont évoquées. Une première description en est donnée dans une étude de 2016 par des chercheurs de l’université de Berkeley : « une classe peu commune de planètes à courte période apparemment trop volumineuses pour leurs petites masses. »
La nouvelle étude en prépublication dans ArXiv (PDF) : The Featureless Transmission Spectra of Two Super-Puff Planets et bientôt acceptée pour sa publication dans The Astronomical Journal. Présentée sur le site de l’université du Colorado à Boulder : Behold the super-puffs: Planets as fluffy as cotton candy.