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Les chasseurs de planètes ont trouvé plus de 30 étoiles avec des géantes gazeuses sur une orbite étroite. Il fait trop chaud pour qu’ils se forment sur leur orbite serrée; au lieu de cela, on pense qu'ils sont formés plus loin, puis poussés lentement dans l'étoile par le matériau du nouveau système stellaire. Dans certains cas, la planète est engloutie par l'étoile, tandis que parfois la planète consomme le premier disque planétaire de matière et survit.
Sur les 100 premières étoiles trouvées pour abriter des planètes, plus de 30 étoiles hébergent un monde de la taille de Jupiter sur une orbite plus petite que celle de Mercure, sifflant autour de son étoile en quelques jours (contrairement à notre système solaire où Jupiter met 12 ans pour orbiter) le soleil). Ces orbites proches résultent d'une course entre une géante gazeuse naissante et une étoile nouveau-née. Dans le numéro du 10 octobre 2003 du Astrophysical Journal Letters, les astronomes Myron Lecar et Dimitar Sasselov ont montré ce qui influence cette race. Ils ont découvert que la formation de planètes est un concours, où une planète en croissance doit se battre pour sa survie de peur qu'elle ne soit avalée par l'étoile qui l'a initialement nourrie.
"La phase finale est une course entre l'étoile et sa planète géante", explique Sasselov. "Dans certains systèmes, la planète gagne et survit, mais dans d'autres systèmes, la planète perd la course et est dévorée par l'étoile."
Bien que des mondes de la taille de Jupiter aient été trouvés en orbite incroyablement près de leurs étoiles parentes, de telles planètes géantes n'auraient pas pu se former à leur emplacement actuel. La chaleur du four de l'étoile voisine et la pénurie de matières premières auraient empêché toute grande planète de se fondre. «C'est un quartier moche pour former des géants du gaz», explique Lecar. «Mais nous trouvons beaucoup de planètes de la taille de Jupiter dans de tels quartiers. Expliquer comment ils y sont arrivés est un défi. »
Les théoriciens calculent que les soi-disant «Jupiters chauds» doivent se former plus loin dans le disque de gaz et de poussière entourant la nouvelle étoile, puis migrer vers l'intérieur. Un défi consiste à stopper la migration de la planète avant qu'elle ne se transforme en étoile.
La migration d'un monde semblable à Jupiter est alimentée par le matériau du disque à l'extérieur de l'orbite de la planète. Le disque protoplanétaire externe pousse inexorablement la planète vers l'intérieur, même au fur et à mesure que la planète grandit en accumulant ce matériau extérieur. Lecar et Sasselov ont montré qu'une planète peut gagner sa course pour éviter la destruction en mangeant le disque externe avant que l'étoile ne le mange.
Notre système solaire diffère des systèmes «Jupiter chauds» en ce que la course a dû se terminer assez tôt. Jupiter n'a migré que sur une courte distance avant de consommer le matériau entre lui et l'enfant Saturne, arrêtant le roi des planètes. Si le disque protoplanétaire qui a donné naissance à notre système solaire avait contenu plus de matière, Jupiter aurait pu perdre la race. Ensuite, elle et les planètes intérieures, y compris la Terre, auraient spiralé vers le Soleil.
«Si Jupiter s'en va, ils s'en iront tous», explique Lecar.
«Il est trop tôt pour dire que notre système solaire est rare, car il est plus facile de trouver des systèmes« Jupiter chauds »avec les techniques de détection actuelles», explique Sasselov. "Mais nous pouvons certainement dire que nous avons de la chance que la migration de Jupiter se soit arrêtée tôt. Sinon, la Terre aurait été détruite, laissant un système solaire stérile sans vie. »
Basé à Cambridge, dans le Massachusetts, le Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics est une collaboration conjointe entre le Smithsonian Astrophysical Observatory et le Harvard College Observatory. Les scientifiques du CfA, organisés en six divisions de recherche, étudient l'origine, l'évolution et le destin ultime de l'univers.
Source d'origine: communiqué de presse de Harvard CfA
