Une planète brûlante de la taille de Jupiter est aussi dense qu’une guimauve

Les astronomes ont découvert une nouvelle exoplanète de la taille de Jupiter qui possède moins d’un tiers de la masse de la plus grande planète du système solaire, ce qui lui donne une densité similaire à une guimauve.

L’équipe de l’Université d’État de Pennsylvanie (PSU) a découvert la planète, désignée TOI-3757 b, à l’aide du Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA.

La planète a un rayon de 1,09 fois celui de Jupiter, mais une masse de seulement 0,27 fois. Elle s’ajoute à un petit catalogue de géantes gazeuses trouvées autour des naines M, et c’est l’exoplanète la moins dense jamais découverte autour d’une telle étoile.

La taille et la masse du TOI-3757 b lui confèrent une densité de 0,27 gramme par centimètre cube. À titre de comparaison, Aqua Calc donne la densité de la guimauve juste en dessous à 0,21 gramme par centimètre cube.

Les astronomes étaient dirigés par le chercheur du Département des sciences astrophysiques du PSU, Shubham Kanodia. Leur découverte de la planète autour de l’étoile naine M TOI-3757, qui est environ 37 % plus petite que le Soleil et située à environ 578 années-lumière de la Terre, est détaillée dans un article publié sur ArXiv.

Expliquer la faible densité de la planète

Les auteurs ont écrit dans l’article : “Nous présentons la découverte d’une nouvelle planète de taille jovienne, TOI-3757 b, la planète de plus faible densité en orbite autour d’une naine M.”

La découverte pourrait en dire plus sur la formation planétaire, car les modèles actuels suggèrent que les planètes géantes comme celle-ci devraient être rares autour des petites étoiles naines M car il devrait y avoir moins de matière dans les disques protoplanétaires qui les entourent qui soit disponible pour la formation des planètes.

L’équipe suggère des explications potentielles à la faible densité de la planète. Le premier est lié au manque d’éléments lourds, appelé « métallicité » par les astronomes, dans son étoile hôte vieille de 7,1 milliards d’années.

TOI-3757 a la métallicité stellaire la plus faible de toutes les étoiles naines M trouvées hébergeant des géantes gazeuses jusqu’à présent. Cela aurait pu causer un retard dans l’accrétion galopante de gaz qui donne naissance aux planètes, ce qui signifie que le disque protoplanétaire qui a formé TOI-3757 b avait déjà commencé à se dissiper.

Alternativement, les chercheurs disent que la planète a peut-être été gonflée par le réchauffement des marées par son étoile causée par son orbite légèrement aplatie. Les auteurs suggèrent que cela pourrait être testé en mesurant les niveaux de méthane et d’ammoniac de l’exoplanète.

Cela aiderait à déterminer les conditions à l’intérieur de TOI-375 b, en particulier sa température, et pourrait montrer si le réchauffement des marées avait eu lieu.

Outre sa densité semblable à celle de la guimauve, TOI-3757 b est également remarquable pour sa proximité avec son étoile mère. À une distance d’un peu plus de 3,5 millions de miles de TOI-3757, légèrement plus proche que Mercure ne l’est du soleil, la planète complète une orbite en environ trois jours et demi.

Cette proximité signifie également que TOI-3757 b a une température très chaude, que l’équipe estime à environ 907 degrés Fahrenheit.

Jusqu’à présent, TESS, qui mène actuellement une enquête sur environ 200 000 des étoiles les plus brillantes proches du soleil dans le but de découvrir des mondes qui traversent ou transitent par la face de leur étoile, a identifié plus de 5 400 exoplanètes candidates. Environ 200 d’entre eux ont été confirmés, rejoignant les 5 000 mondes des archives d’exoplanètes de la NASA.