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Il y a trois décennies, les astronomes ont élargi leur champ d’observation au-delà du Système solaire il y a trente ans pour découvrir des exoplanètes. Ils ont révélé que les planètes de la Voie lactée, et potentiellement de l’Univers, présentent une diversité considérable en matière de taille et de masse. Avant 1992, année de la première découverte d’une exoplanète, la géante gazeuse Jupiter, environ 11 fois plus large que la Terre, était considérée comme la plus grande planète connue. Cependant, depuis cette date, des planètes encore plus imposantes ont été découvertes.
La taille démesurée des super-Jupiters
La détermination de la taille d’une planète tient compte de deux paramètres : sa largeur (deux fois son rayon) et sa masse. Le rayon des plus grandes exoplanètes est environ deux fois plus grand que celui de Jupiter, selon Solène Ulmer-Moll, exoplanétologue postdoctorale à l’université de Genève. Il s’agit d’objets extrêmes en orbite étroite autour de leur étoile mère.
Bien que la largeur et la masse d’une planète soient liées, une corrélation directe n’est pas toujours évidente. En raison de variations de densité, certaines géantes gazeuses moins massives peuvent dépasser en taille d’autres exoplanètes plus lourdes. Un exemple est la géante gazeuse HAT-P-67 b, dont le rayon est environ deux fois supérieur à celui de Jupiter. Bien qu’elle figure parmi les plus grandes planètes en matière de largeur, elle possède seulement un tiers de la masse de Jupiter en raison de sa faible densité, située à 1 200 années-lumière de la Terre.
La plupart des planètes rocheuses, appelées « super-Terres », n’atteignent pas les dimensions des « super-Jupiters » mentionnées précédemment, leur taille dépassant environ deux fois celle de la Terre. Bien que les planètes rocheuses soient plus denses que les géantes gazeuses, elles ne deviennent pas aussi massives. Au cours de leur formation, elles accumulent gaz, glace et eau, évoluant progressivement en géantes gazeuses avec un noyau rocheux.
Les limites de la croissance planétaire
La découverte de planètes beaucoup plus grandes que ces super-Jupiters semble improbable, car une planète atteint le statut de « naine brune » au-delà d’une certaine taille et masse. Les naines brunes, souvent appelées « étoiles ratées », surpassent en masse les super-Jupiters mais ne sont pas assez massives pour déclencher la fusion de l’hydrogène dans leur noyau. Cependant, quelque chose continue de brûler au cœur des naines brunes.
Selon Nolan Grieves, chercheur postdoctoral au département d’astronomie de l’université de Genève, les principales différences entre les naines brunes et les planètes sont leur masse et la combustion du deutérium (hydrogène lourd). Lorsque la masse est plus importante, l’objet atteint une pression et une température internes suffisamment élevées pour brûler la majeure partie du deutérium initial.
La frontière entre les planètes et les naines brunes a été définie dans les années 1990, les naines brunes étant caractérisées par une combustion de 50 % ou plus de leur deutérium initial. On estime que cette frontière se situe à une masse maximale de 14 fois celle de Jupiter, suggérant qu’il ne devrait pas y avoir de planètes au-delà de cette limite.
Les découvertes notables
Certaines planètes, comme HD 39091 b, qui se trouve à 60 années-lumière de la Terre, et HD 106906 b, font partie des plus grosses planètes connues, avec une masse estimée à environ 13 fois celle de Jupiter, dans les limites de l’incertitude de mesure, selon M. Grieves.
La naine brune la plus massive actuellement connue est SDSS J0104+1535, située à 750 années-lumière de la Terre, à la limite de la Voie lactée. Bien qu’elle soit 90 fois plus massive que Jupiter, son rayon varie entre 0,7 et 1,4 fois celui de Jupiter, pouvant être plus petite que la plus grande planète de notre Système solaire.
Ainsi, l’Univers regorge de planètes aux dimensions extraordinaires, qui défient les connaissances conventionnelles. Des super-Jupiters aux naines brunes, chaque catégorie d’objet céleste offre un aperçu captivant de la diversité cosmique. Au fur et à mesure que les astronomes poursuivent leurs recherches, de nouvelles découvertes pourraient apporter un éclairage supplémentaire sur la taille et la masse des planètes qui dépassent l’imagination. Par ailleurs, reconnaîtrez-vous les planètes et les lunes du Système solaire à partir d’une photo ?
Par Eric Rafidiarimanana, le
Source: Live Science