Regardez comment ces 6 planètes tournent autour de leur étoile en parfaite synchronisation

Ces exoplanètes fonctionnent comme sur des roulettes.

Les astronomes ont observé un système solaire dans lequel six planètes sont parfaitement synchronisées les unes avec les autres alors qu’elles dansent dans l’espace autour de leur étoile, une découverte rare dans la galaxie.

À environ 100 années-lumière de nous, dans la constellation septentrionale de Coma Bérénices, ces exoplanètes, étudiées avec la NASA et d’autres télescopes, sont dans un pas gravitationnel assimilé à une valse. Pour démontrer le timing précis conservé par les orbites de ces mondes, les chercheurs ont créé une animation du système mise en musique.

Les scientifiques appellent le phénomène des orbites synchronisées « résonance », et bien qu’ils pensent que la plupart des planètes commencent de cette façon, la formation est facilement perturbée au fil du temps.

« Nous pensons qu’environ un pour cent seulement de tous les systèmes restent en résonance, et encore moins montrent une chaîne de planètes dans une telle configuration », a déclaré Rafael Luque, astronome à l’Université de Chicago qui a dirigé l’équipe de recherche, dans un communiqué.

Regardez la vidéo ci-dessous pour voir les planètes en action.

Voici comment cela fonctionne : lorsque la planète la plus intérieure fait trois tours complets autour de son étoile, la seconde en fait exactement deux. Ce schéma se répète parmi les quatre planètes les plus proches de l’étoile centrale.

Les deux planètes les plus éloignées exécutent également un motif, la planète la plus proche tournant quatre fois sur trois pour la planète la plus éloignée, répétée deux fois.

L’animation montre six mini Neptunes – c’est-à-dire des mondes extérieurs à notre propre système solaire qui font deux à quatre fois la taille de la Terre – planant autour de leur étoile hôte, connue sous le nom de HD110067. Une tonalité musicale retentit lorsque chacun franchit une ligne tracée à travers le système.

Ce système à six planètes fonctionne comme une horloge, et il marque probablement le pas de cette façon depuis des milliards d’années.

« Parmi les plus de 5 000 exoplanètes découvertes en orbite autour d’autres étoiles que notre Soleil, les résonances ne sont pas rares, pas plus que les systèmes comportant plusieurs planètes », a déclaré Hugh Osborn, l’un des chercheurs basés à l’Université de Berne en Suisse, dans un communiqué. « Ce qui est extrêmement rare, cependant, c’est de trouver des systèmes dans lesquels les résonances s’étendent sur une si longue chaîne de six planètes. »

Ce système inhabituel a été découvert pour la première fois avec le Transiting Exoplanet Survey Satellite de la NASA, mieux connu sous le nom de TESS, en 2020. Les scientifiques ont ensuite effectué des observations sur le satellite Cheops de l’Agence spatiale européenne pour comprendre les relations orbitales des planètes.

« Nous pensons qu’environ un pour cent seulement de tous les systèmes restent en résonance, et encore moins montrent une chaîne de planètes dans une telle configuration. »

Les quatre planètes les plus intérieures ont des années qui durent respectivement neuf, 14, 20 et 31 jours terrestres. Les cinquième et sixième planètes orbitent pendant 41 et 55 jours. Les résultats de la dernière étude viennent d’être publiés dans la revue Nature.

Les mini-Neptunes, ou sous-Neptunes comme on les appelle parfois, sont le type d’exoplanète le plus couramment observé par les scientifiques dans la Voie lactée, bien qu’il n’existe aucun exemple de ce type de monde en orbite autour du soleil.

Les scientifiques s’intéressent aux mini Neptunes pour en savoir plus sur l’évolution des planètes. Bien qu’ils en aient trouvé de nombreux exemples, les astronomes ne savent pas exactement de quoi ils sont faits ni comment ils se sont formés. Habituellement, les experts peuvent extrapoler la composition d’un monde en fonction de sa taille et de sa masse. Mais ce n’est pas toujours le cas des mini Neptunes.

« Il pourrait s’agir soit de planètes rocheuses avec beaucoup de gaz, soit de planètes riches en eau et avec une atmosphère très humide », a déclaré Solene Ulmer-Moll, chercheuse à l’Université de Genève en Suisse, dans une déclaration cet été à propos d’autres nouvelles planètes. découvert des mini Neptunes.

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Dans notre propre système solaire, Neptune et Pluton forment une paire de résonance de trois à deux, dans laquelle Neptune effectue trois tours complets autour du soleil dans le même temps qu’il faut à Pluton pour en faire deux. De nombreuses lunes de Saturne et de Jupiter sont également en phase, selon la revue Astronomy & Astrophysics.

Il n’est pas surprenant qu’un plus grand nombre de planètes et de lunes au sein de notre propre système solaire ne soient pas synchronisées. Dans le chaos du cosmos, en particulier dans les premiers jours d’un système se formant autour d’une étoile, des collisions massives d’astéroïdes et de planètes frappent et poussent constamment de grands corps hors de leurs orbites, comme un billard céleste. De nombreux cosmologistes pensent qu’une grande planète, baptisée Theia, aurait pu s’écraser sur Terre il y a des milliards d’années, provoquant par exemple la formation de notre Lune.

Ces changements monumentaux peuvent avoir un effet en cascade, influençant également les orbites d’autres corps, provoquant des déséquilibres gravitationnels. Mais de nombreux systèmes multiplanétaires étudiés par les astronomes ont laissé des indices dans leurs empreintes orbitales qui suggèrent qu’ils auraient pu résonner autrefois.

L’état impeccable des six planètes en orbite autour de HD110067 donne aux chercheurs l’assurance que ce système spécial préserve un enregistrement historique de la formation des planètes. Ces informations pourraient être appliquées à d’autres systèmes stellaires, fournissant ainsi de nouvelles informations sur les processus évolutifs.

« Cette découverte va devenir un système de référence pour étudier comment les planètes sub-Neptunes, le type de planète le plus courant en dehors du système solaire, se forment (et) évoluent », a déclaré Luque. Et cela pourrait également révéler « de quoi sont-ils faits et s’ils possèdent les conditions idéales pour supporter l’existence d’eau liquide à leur surface ».