C'est un véritable retournement des théories de la formation planétaire
qui vient de se produire. Les astronomes ont en effet été surpris de
découvrir six exoplanètes (parmi un échantillon plus large en comprenant
vingt-sept) orbitant dans le sens opposé à celui de la rotation de leur
étoile hôte. Une situation à l'opposé de ce que l'on peut observer dans
notre système solaire et surtout, une remise en cause sérieuse et
inattendue des modèles de formation planétaire actuellement en vigueur.
"Nous lançons une véritable bombe dans le champ des exoplanètes"
a déclaré Amaury Triaud, un étudiant en thèse à l’Observatoire de
Genève qui a dirigé la plus grande partie de ces campagnes d’observation
avec Andrew Cameron et Didier Queloz.
Les astronomes pensent que les
planètes se forment dans les disques de poussières et de gaz qui
entourent les jeunes étoiles. Ces disques, dits protoplanétaires,
tournent dans le même sens que leur étoile et l’on supposait jusqu’à
maintenant que toutes les planètes formées dans le disque étaient plus
ou moins en orbite dans le même plan
et qu’elles se déplaçaient sur leur orbite dans le même sens que celui
de leur étoile. Les planètes du système solaire agissent notamment de la
sorte.
Après avoir combiné de nouvelles données avec d'anciennes
observations, l'équipe a découvert que six exoplanètes de cette longue
étude, dont deux nouvellement découvertes, avaient un mouvement
rétrograde : elles tournent autour de leur étoile dans la "mauvaise"
direction. "Ces nouveaux résultats défient réellement la pensée
conventionnelle qui veut que les planètes doivent toujours être en
orbite dans la même direction que celle de la rotation de leur étoile", précise
Andrew Cameron de l’Université de St Andrews.
Depuis la découverte
des premiers Jupiters chauds [une catégorie d'exoplanètes, ndlr], il y a
quinze ans, leur origine est restée une énigme. Ces planètes ont une
masse équivalente ou supérieure à celle de Jupiter, et leur orbite
est beaucoup plus proche de leur soleil. Elles se
formeraient loin de leur étoile et migreraient par la suite vers
l’intérieur du système afin de se mettre en orbite beaucoup plus près de
leur soleil. De nombreux astronomes pensent que cela est dû aux
interactions gravitationnelles avec le disque de poussière au sein
duquel ces planètes se sont formées. Ce scénario ce déroule sur quelques
millions d’années et aboutit à une orbite alignée avec l’axe de
rotation de l’étoile "hôte"... ce qui ne rend pas compte des nouvelles
observations.
Pour prendre en considération les nouvelles planètes
rétrogrades, une théorie alternative de migration suggère que la
proximité des Jupiters chauds de leur étoile n’est absolument pas due
aux interactions avec le disque de poussière, mais à un lent processus
d’évolution impliquant une lutte acharnée de forces gravitationnelles
avec des planètes plus distantes ou des compagnons stellaires,
s’étendant sur des centaines de millions d’années. Ces perturbations
propulsent ainsi une planète géante sur une orbite allongée et inclinée.
Cette planète va alors subir les effets de marées, perdant de l’énergie
à chaque fois qu’elle s’approche de son étoile. Elle pourrait
finalement se retrouver positionnée proche de son étoile, sur une orbite
pratiquement circulaire, mais dont l’inclinaison est aléatoire. "Un
effet secondaire spectaculaire de ce processus est qu’il pourrait
anéantir une planète semblable à la Terre dans ce système planétaire",
déclare Didier Queloz de l’Observatoire de Genève.
Des compagnons
plus distants et plus massifs ont d’ores et déjà été détectés dans le
cas de deux des nouvelles planètes rétrogrades découvertes, ce qui
pourrait potentiellement être la cause de ce bouleversement. Ces
nouveaux résultats pourraient déclencher une recherche intensive de
nouveaux corps dans d’autres systèmes planétaires.
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