Nous avons appris une chose ou deux sur les exoplanètes au cours des dernières années. L'une des découvertes les plus surprenantes est que notre système solaire est plutôt inhabituel. Les mondes du Soleil sont facilement divisés en petites planètes rocheuses et en grandes géantes gazeuses. Les exoplanètes sont beaucoup plus diverses, à la fois en taille et en composition.
Les planètes du Soleil peuvent être divisées en géantes gazeuses telles que Jupiter et Saturne, des naines gazeuses telles que Neptune et Uranus, et des mondes terrestres comme la Terre et Mars. Mais de nombreuses exoplanètes entrent dans une nouvelle catégorie connue sous le nom de super-Terres.
Les super-Terres comblent le fossé entre la Terre et Uranus. Leur taille varie de 1 à 4 fois celle de la Terre et se situe entre 1 et 15 masses terrestres. Parce que notre système solaire n'a pas une telle planète, nous ne savons pas exactement à quoi elles ressemblent. Les planètes proches de la Terre sont probablement des mondes rocheux, tandis que les plus grandes super-Terres sont probablement des planètes gazeuses. Mais entre ces extrêmes, c'est plus difficile à dire. Y a-t-il une ligne de démarcation entre les planètes rocheuses et les planètes gazeuses ?
La plupart des super-Terres que nous avons découvertes orbite près de leur étoile. C'est principalement parce que les grandes planètes en orbite près de leur étoile sont les plus faciles à trouver. Mais le fait que nous ayons trouvé autant de super-Terres en orbite rapprochée a conduit à l'idée qu'elles pourraient être des planètes naines gazeuses qui ont été dépouillées de leur atmosphère. Ainsi, les super-Terres et les mondes comme Uranus et Neptune se forment de manière similaire, et seuls ceux qui sont proches d'une étoile deviennent des super-Terres. Mais une nouvelle étude contredit cette idée.
Les données de modélisation montrent que les planètes se forment en groupes distincts. Crédit : Lee & Connors
L'équipe a remarqué que ces planètes moyennes ont tendance à se regrouper en deux groupes : des mondes qui font moins de 1,7 fois la taille de la Terre et des mondes qui font plus de deux fois la taille de la Terre. Le premier groupe est probablement constitué de planètes rocheuses, tandis que le deuxième groupe est probablement constitué de planètes gazeuses. L'équipe a donc examiné des modèles informatiques pour comprendre pourquoi ces groupes sont si distincts. Ils ont découvert que les super-Terres ne semblaient pas se former en tant que petites planètes gazeuses pour être plus tard dépouillées de leur atmosphère. Au lieu de cela, ces mondes de taille moyenne peuvent se former de deux manières distinctes. Une voie suit l'évolution des mondes terrestres, où une protoplanète rocheuse se forme, gagnant plus tard en atmosphère. L'autre voie suit le chemin des naines gazeuses, où une planète forme une atmosphère épaisse au début de son évolution.
Cette recherche suggère qu'il existe un fossé rocheux dans la formation des planètes. Les petites super-Terres font partie de la famille terrestre, tandis que les plus grandes super-Terres sont en réalité de petites naines gazeuses.
Référence:Eve J. Lee et Nicholas J. Connors. ' Écart de rayon primordial et distributions de masse de noyau potentiellement larges des super-Terres et des sous-Neptunes . 'Le Journal d'Astrophysique908.1 (2021) : 32.