Le WASP-12b, découvert en 2008, est une véritable valeur aberrante parmi les quelque 400 exoplanètes découvertes à ce jour. Non pas qu'il soit particulièrement massif (c'est une géante gazeuse, pas comme Jupiter), ni que son homesun (étoile hôte) soit particulièrement inhabituel (il est assez similaire à notre propre Soleil), mais il orbite très près de son homesun, et est considérablement plus grand que tout autre géant gazier découvert à ce jour.
Les résultats de recherches récentes expliquent pourquoi WASP-12b est si inhabituel; nous le regardons mourir d'une mort douloureuse aux mains de son foyer, qui le grignote.
«C'est la première fois que les astronomes assistent à la perturbation et à la marche de la mort d'une planète», explique Douglas N.C. Lin, professeur à l'Université de Santa Cruz. Lin est co-auteur de la nouvelle étude et directeur fondateur du Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics (KIAA) de l'Université de Pékin, qui a été profondément impliqué dans la recherche.
La recherche a été dirigée par Shu-lin Li des Observatoires nationaux d'astronomie de Chine. Un diplômé de KIAA, Li et une équipe de recherche ont analysé des données d'observation sur la planète pour montrer comment la gravité de son étoile parente gonfle sa taille et stimule sa dissolution rapide.
WASP-12b, comme la plupart des exoplanètes connues découvertes à ce jour, est grande et gazeuse, ressemblant à Jupiter et à Saturne; cependant, contrairement à Jupiter, Saturne ou la plupart des autres exoplanètes, il orbite autour de son foyer à une distance extrêmement proche - 75 fois plus proche que la Terre du Soleil, soit un peu plus de 1,5 million de kilomètres. Il est également plus grand que ne le prédisent les modèles astrophysiques. On estime que sa masse est presque 50% plus grande que celle de Jupiter et elle est 80% plus grande, ce qui lui donne six fois le volume de Jupiter. Il est également exceptionnellement grillé, avec une température diurne de plus de 2500 ° C.
Certains mécanismes doivent être responsables de l'expansion de cette planète à une taille aussi inattendue, disent les chercheurs. Ils ont concentré leur analyse sur les forces de marée, qui, selon eux, sont suffisamment fortes pour produire les effets observés sur WASP-12b.
Sur Terre, les forces de marée entre la Terre et la Lune font monter et descendre le niveau de la mer localement, modestement, deux fois par jour. Cependant, WASP-12b est si proche de son domicile que les forces gravitationnelles sont énormes. Les énormes forces de marée agissant sur la planète changent complètement la forme de la planète en quelque chose de similaire à celle d'un rugby ou d'un football américain.
Ces marées déforment non seulement la forme du WASP-12b. En déformant continuellement la planète, ils créent également des frictions à l'intérieur. Le frottement produit de la chaleur, ce qui provoque l'expansion de la planète. «C'est la première fois qu'il existe des preuves directes que le chauffage interne (ou« chauffage par marée ») est responsable de gonfler la planète à sa taille actuelle», explique Lin.
Aussi énorme soit-il, le WASP-12b fait face à une disparition précoce, affirment les chercheurs. En fait, sa taille fait partie de son problème. Il a gonflé à un point tel qu’il ne peut pas conserver sa masse contre l’attraction de la gravité de son foyer. Comme l'explique l'auteur principal de l'étude, Li, «WASP-12b perd sa masse au profit de l'étoile hôte à un rythme effréné de six milliards de tonnes par seconde. À ce rythme, la planète sera complètement détruite par son étoile hôte dans environ dix millions d'années. Cela peut sembler long, mais pour les astronomes ce n’est rien. Cette planète vivra moins de 500 fois moins que l'âge actuel de la Terre. »
À propos de cette image:
Le géant de gaz massif WASP-12b est montré en violet avec la région transparente représentant son atmosphère. L’orbite de la planète géante gazeuse est quelque peu non circulaire. Cela indique qu'il y a probablement une planète de masse inférieure invisible dans le système, représentée en brun, qui perturbe l'orbite de la plus grande planète. La masse de l'atmosphère du géant gazeux est retirée et forme un disque autour de l'étoile, représentée en rouge.
Le matériau qui est retiré du WASP-12b ne tombe pas directement sur l'étoile parente; au lieu de cela, il forme un disque autour de l'étoile et tourne lentement vers l'intérieur. Une analyse minutieuse du mouvement orbital de WASP-12b suggère une preuve circonstancielle de la force gravitationnelle d'une seconde planète de masse inférieure dans le disque. Cette planète est très probablement une version massive de la Terre - une soi-disant «super-Terre».
Le disque de matériau planétaire et la super-Terre intégrée devraient être détectables avec les installations de télescope actuellement disponibles. Leurs propriétés peuvent être utilisées pour contraindre davantage l'histoire et le destin de la mystérieuse planète WASP-12b.
En plus de KIAA, le soutien à la recherche WASP-12b est venu de la NASA, du Jet Propulsion Laboratory et de la National Science Foundation. Avec Li et Lin, les co-auteurs incluent le professeur d'UC Santa Cruz Jonathan Fortney et Neil Miller, un étudiant diplômé de l'université.
Source: KIAA; l'article publié dans le numéro du 25 février de Nature est «WASP-12b en tant que planète proliférée, gonflée et perturbatrice de la dissipation des marées» (arXiv: 1002.4608 est la préimpression).
