Une exoplanète de la taille de Jupiter est exceptionnelle pour plusieurs raisons !
Une équipe de chercheurs internationaux a examiné l'exoplanète TOI-4860 b, située à environ 80 parsecs (261 années-lumière) de la Terre et considérée comme unique en raison de sa taille par rapport à son étoile mère.
Dans une étude récente publiée dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, une équipe de chercheurs internationaux a examiné l'exoplanète TOI-4860 b, située à environ 261 années-lumière de la Terre et dont la période orbitale est d'environ 1,52 jours. étoile de faible masse, c'est-à-dire une étoile plus petite que notre Soleil.
TOI-4860 b est unique en raison de sa taille par rapport à son étoile mère, ainsi que de ses températures de surface inférieures à celles des « Jupiters chauds » et du fait qu'elle contient de grandes quantités d'éléments lourds.
Ces attributs expliquent pourquoi les chercheurs classent TOI-4680 b comme un « Jupiter chaud » et pourraient remettre en question les modèles traditionnels de formation du système planétaire, tout en offrant de nouvelles perspectives sur ces processus. "Selon le modèle canonique de formation des planètes, plus la masse d'une étoile est faible, plus la masse du disque de matière autour de cette étoile est faible", a déclaré le Dr George Dransfield de l'Université de Birmingham et co-auteur de l'étude.
"Étant donné que les planètes sont créées à partir de ce disque, on s'attendait à ce que des planètes de masse élevée comme Jupiter ne se forment pas. Cependant, nous étions curieux à ce sujet et voulions vérifier les planètes candidates pour voir si cela était possible. TOI-4860 est notre premier confirmation et l’étoile de masse la plus faible pouvant héberger une planète aussi massive."
Quelles sont les dimensions du TOI-4860b ?
Pour l’étude, les chercheurs ont utilisé près de 10 000 observatoires et instruments, dont TRAPPIST-South/North, SPECULOOS South Observatory et MuSCAT3, pour collecter des données photométriques et spectroscopiques sur divers transits de TOI-4860 b qui sont passés devant son étoile mère.
En fin de compte, les chercheurs ont conclu que TOI-4860 b mesure environ 0,76 le rayon de Jupiter, tandis que son étoile mère mesure environ 0,34 le rayon de notre Soleil. À titre de comparaison, le rayon de Jupiter est d'environ 70 000 km tandis que le rayon du Soleil est d'environ 0,34 km. environ 700 000 km, ce qui fait que le rayon de Jupiter représente environ 10 % de notre Soleil.
En utilisant ces chiffres, le rayon de TOI-4860 b est d'environ 53 000 km, avec le rayon de son étoile mère à 238 000 km, ce qui fait que le rayon de TOI-4860 b est d'environ 22 % de celui de son étoile mère.
Comment une exoplanète aussi énorme s’est-elle formée autour d’une si petite étoile ?
"Un indice de ce qui aurait pu arriver se cache dans les propriétés planétaires, qui semblent être particulièrement riches en éléments lourds", a déclaré le Dr Amaury Triaud, professeur d'exoplanétologie à l'Université de Birmingham et auteur principal de l'étude.
"Nous avons également détecté quelque chose de similaire dans l'étoile hôte. Il est donc probable qu'une abondance d'éléments lourds ait catalysé le processus de formation de la planète." Les chercheurs ont déterminé que TOI-4860 b contient des éléments lourds en fonction de sa densité, qui est 1,55 fois supérieure à celle de Jupiter, composée principalement d'éléments plus légers tels que l'hydrogène et l'hélium.
Sur la base de ces découvertes, notamment en ce qui concerne le grand rayon de TOI-4860 b par rapport à son étoile mère, les chercheurs qualifient TOI-4860 b de « Jupiter chaud », puisque la température de sa surface est d'environ 350ºC, bien inférieure à celle de "Jupiters chauds", dont certains peuvent atteindre 2750ºC du côté jour.
Des études antérieures ont identifié les Jupiters chauds comme ayant des périodes orbitales supérieures à 10 jours, et leurs systèmes abritent également des planètes supplémentaires. Ainsi, TOI-4860 offre aux astronomes une opportunité unique d’examiner ces exoplanètes uniques et d’avoir un aperçu de leur formation et de leur évolution.
En 2019, les astronomes ont confirmé l'existence de TOI-677 b, une exoplanète de la taille de Jupiter située à environ 463 années-lumière de la Terre, avec une température de surface approximative de 979°C.
Pour les prochaines étapes, les chercheurs prévoient d'utiliser le Very Large Telescope au Chili, dans l'espoir d'identifier d'autres Jupiters chauds, voire des exoplanètes présentant des caractéristiques similaires.