Pourquoi les super-Terres et les Jupiters chauds ne s’aiment-ils pas?

Pourquoi les super-Terres et les Jupiters chauds ne s’aiment-ils pas?

Ces dernières années, les astronomes ont examiné de nombreux autres systèmes stellaires. Ils ont trouvé de nombreuses preuves de «Jupiter chaud», de ces géantes gazeuses proches de leur étoile mère et de la «super-Terre», de mondes rocheux plus vastes que la Terre, mais plus petits que Neptune. Mais, malgré toutes leurs recherches et leurs découvertes, il n’existe qu’un seul système stellaire qui les inclut tous les deux.

Le système s'appelle WASP-47 et a en fait trois planètes proches de l'étoile: Jupiter chaud, la super-Terre chaude et Neptune. En même temps, les 100 autres plus chauds trouvés par Jupiter n'ont aucun compagnon sous la forme (au moins) de la super-Terre. Quel est le problème avec eux?

De nouvelles recherches suggèrent qu'elles sont très difficiles à trouver, car les super-Terres sont très facilement détruites.

«Je soutiens que l'absence de compagnons de la super-Terre pour Jupiter chaud est la preuve que la plupart de ces planètes ont déjà subi de forts effets gravitationnels d'autres planètes ou étoiles. Ils sont envoyés sur des orbites très excentriques, comme des comètes, puis circulent dans le temps », a déclaré l'auteur principal Alexander James Mustil, scientifique principal en astronomie et physique de l'Université de Lund en Suède, dans un courrier électronique envoyé à Discovery News. «Pendant la phase de forte excentricité, elles détruisent toutes les super-terres qui tournent près d'une étoile, ce qui les amène généralement à entrer en collision avec une étoile ou la planète elle-même.»

La plupart des hypothèses de Mustill sont constituées d’une simulation de l’apparence des systèmes exoplanétaires et de la manière dont les planètes se déplacent sous l’effet de la gravité de l’autre. Les calculs ont été comparés à de vrais systèmes d’exoplanètes afin de déterminer s’ils reflétaient la réalité.

Une partie de son travail lié à ce qui se passe avec les planètes est très difficile à comprendre. Par exemple, les planètes dont les orbites sont situées loin de leurs étoiles et ne les attirent pas beaucoup (ou combien de fois elles les traversent). Ce sont les méthodes de base pour détecter les planètes.

«Je considère les systèmes de super-Terre de très près et me demande ce qui se passerait si j'ajoutais divers corps supplémentaires dans de larges orbites du système. Par exemple, des planètes géantes telles que Jupiter ou des étoiles doubles », a déclaré Mastil.

«Je pense qu'environ 25% de ces systèmes super-terrestres seront déstabilisés et commenceront à entrer en collision les uns avec les autres. Réponse au problème inverse: Compte tenu de ce que nous voyons dans les systèmes de la super-Terre, comment certains parviennent-ils à avoir des planètes géantes extérieures? C'est une question beaucoup plus compliquée et le travail continue à ce jour. ” Ceci, bien sûr, n'explique pas comment WASP-47 a réussi à obtenir les deux objets, mais Mastil affirme que dans ce cas, la migration n’était pas très excentrique. Au lieu de cela, le très chaud Jupiter se serait théoriquement rapproché de l'étoile en raison de l'interaction gravitationnelle avec le disque qui le formait. (Ce sont deux théories contradictoires sur la formation des planètes, mais Mustil a toujours affirmé que la rareté de WASP-47 suggère que le mécanisme dominant est l'excentricité élevée de la migration).

Mastilla a beaucoup d'idées sur ce qu'il faut étudier ensuite. Certaines idées incluent de modéliser la formation des planètes dans un disque protoplanétaire avant de réaliser la même simulation (qui repose actuellement sur des planètes entièrement formées), ou de simuler avec précision une réaction de la façon dont les planètes se heurtent.

«Ils peuvent se battre si vite qu'ils peuvent se déchirer et ne pas se fondre en plus gros», a déclaré Mustil. "Ce serait formidable de simuler la naissance et la mort de planètes de poussière en poussière!".

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