Une planète massive en forme de ballon de rugby émerge d’une mêlée d’observations spatiales

À un peu plus de 1 500 années-lumière de nous, dans la constellation d’Hercule, se trouve une exoplanète en forme de ballon de rugby en orbite autour d’une étoile. C’est la première fois que des astronomes ont pu détecter une forme aussi inhabituelle d’un monde extraterrestre.

La plupart des planètes sont plus ou moins sphériques en raison des forces gravitationnelles qui attirent la matière de manière égale de tous les côtés, mais WASP-103b semble être allongé. La planète est sur une orbite proche de son étoile hôte et subit de fortes forces de marée qui semblent avoir déformé sa surface.

L’objet, deux fois plus rayonné et 1,5 fois plus massif que Jupiter, tourne autour de son étoile, WASP-103, en moins d’une journée. Une équipe d’astronomes a pu détecter sa forme après avoir enregistré des mesures détaillées de 12 de ses orbites à l’aide de l’observatoire spatial Cheops de l’ESA et les avoir comparées aux observations précédentes du télescope spatial Hubble et du télescope spatial Spitzer de la NASA.

“C’est incroyable que Cheops ait pu révéler cette minuscule déformation”, a déclaré Jacques Laskar, co-auteur de la recherche sur l’exoplanète et astronome à l’Observatoire de Paris, Université Paris Sciences et Lettres. “C’est la première fois qu’une telle analyse est faite, et nous pouvons espérer que l’observation sur un intervalle de temps plus long renforcera cette observation et conduira à une meilleure connaissance de la structure interne de la planète.”

Les résultats ont été publiés mardi dans un article paru dans Astronomy & Astrophysics.

Cheops recherche les baisses de luminosité caractéristiques d’une étoile lorsqu’une planète proche passe directement devant elle pendant une orbite. La taille et la fréquence de ces creux indiquent la taille d’une exoplanète, sa distance par rapport à son hôte et sa masse. La forme de ballon de rugby de WASP-103b suggère qu’il est probablement gazeux comme Jupiter et plus facilement déformé, a expliqué Susana Barros, auteur principal de l’article et chercheur à l’Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço et à l’Université de Porto, au Portugal.

“La résistance d’un matériau à la déformation dépend de sa composition”, a-t-elle déclaré. “Par exemple, ici sur Terre, nous avons des marées dues à la Lune et au Soleil, mais nous ne pouvons voir les marées que dans les océans. La partie rocheuse ne bouge pas tant que ça. En mesurant à quel point la planète est déformée, nous pouvons dire à quel point est rocheux, gazeux ou aqueux.”

WASP-103b est plus bouffi et 20 fois plus chaud que Jupiter, probablement en raison du réchauffement intense de son étoile, a-t-elle ajouté. “Si nous pouvons confirmer les détails de sa structure interne avec de futures observations, nous pourrions peut-être mieux comprendre ce qui le rend si gonflé. Connaître la taille du noyau de cette exoplanète sera également important pour mieux comprendre comment elle s’est formée.

La planète a aussi une autre propriété étrange. Contrairement à d’autres objets qui risquent d’être engloutis par leurs étoiles hôtes parce qu’ils sont trop proches, WASP-103b semble pouvoir éviter ce destin.

Les interactions de marée entre une étoile et ses compagnons peuvent aspirer des exoplanètes, ce qui raccourcit le temps nécessaire pour une orbite complète avec le temps. Mais la période orbitale de WASP-103b semble augmenter, ce qui signifie qu’il s’éloigne de son étoile.

L’équipe ne sait pas trop pourquoi la planète semble s’éloigner et essaie de confirmer les données dans de futures observations. ®