Imaginez une galaxie grouillante de planètes potentiellement habitables, des ‘super-Terres’ nichées dans des orbites semblables à celles de Jupiter. C’est la conclusion stupéfiante d’une nouvelle étude, qui remet en question notre compréhension de la composition planétaire de la Voie lactée.

Les astronomes ont découvert une ‘super-Terre’ inhabituelle, un type de planète plus massive que la Terre mais plus petite que Neptune, orbitant son étoile à une distance similaire à celle de Jupiter dans notre propre système solaire. Cette découverte est surprenante car jusqu’à présent, on ne trouvait à cette distance que des planètes géantes gazeuses ou glacées, des mondes des centaines voire des milliers de fois plus massifs que la Terre. Pour comprendre, une super-Terre fait référence à la masse d’une exoplanète, et non à ses conditions de surface ou à son habitabilité.

« Nous avons trouvé une ‘super-Terre’ – ce qui signifie qu’elle est plus grande que notre planète d’origine mais plus petite que Neptune – dans un endroit où seules des planètes des milliers ou des centaines de fois plus massives que la Terre avaient été trouvées auparavant », explique Weicheng Zang, astrophysicien au Harvard and Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) et auteur principal de l’étude.

Mais ce n’est pas tout. En combinant cette découverte avec un ensemble de données plus vaste provenant d’un relevé de microlentilles gravitationnelles, les chercheurs ont réalisé que cette planète n’est peut-être pas si étrange que cela. La microlentille gravitationnelle est un phénomène qui se produit lorsqu’un objet massif passe devant une étoile lointaine, courbant la lumière de cette étoile et augmentant temporairement sa luminosité.

Les chercheurs ont analysé les variations de luminosité apparente de l’étoile hôte de la planète, en intégrant ces données à celles du Korea Microlensing Telescope Network (KMTNet), un réseau de trois télescopes situés en Australie, au Chili et en Afrique du Sud. En examinant les rapports de masse entre un grand nombre d’exoplanètes et leurs étoiles hôtes, ils ont apporté un nouvel éclairage sur la démographie planétaire de notre galaxie.

Leurs résultats suggèrent que les super-Terres ne sont pas cantonnées aux orbites courtes et proches de leurs étoiles hôtes, où elles ont été principalement découvertes jusqu’à présent. Ces exoplanètes fascinantes peuvent également exister plus loin, avec des périodes orbitales similaires à celles des géantes gazeuses de notre système solaire.

Bien qu’il soit généralement plus difficile de détecter les planètes orbitant loin de leurs étoiles, Zang et ses collègues estiment, sur la base de cette étude, qu’une étoile sur trois dans la Voie lactée devrait abriter une super-Terre avec une orbite similaire à celle de Jupiter. C’est un chiffre stupéfiant, qui implique que notre galaxie pourrait regorger de planètes de ce type, potentiellement capables d’abriter la vie.

« Les scientifiques savaient qu’il y avait plus de petites planètes que de grandes planètes, mais dans cette étude, nous avons pu montrer qu’au sein de ce schéma général, il existe des excès et des déficits », explique Andrew Gould, astronome à l’Ohio State University et co-auteur de l’étude. « C’est très intéressant. »

Cette étude révolutionnaire s’appuie sur un événement de microlentille gravitationnelle connu sous le nom d’OGLE-2016-BLG-0007, détecté pour la première fois début 2016. Ces événements sont rares, et seule une petite fraction des exoplanètes connues ont été détectées de cette manière. Cependant, cette technique est particulièrement bien adaptée pour révéler les exoplanètes orbitant loin de leurs étoiles.

L’étude est la plus vaste de ce type à ce jour, portant sur un échantillon trois fois plus important d’exoplanètes que les études précédentes, et incluant de nombreuses petites planètes. Alors que les recherches antérieures ont montré comment les étoiles peuvent abriter une diversité de tailles d’exoplanètes sur des orbites relativement étroites, cette nouvelle étude révèle une diversité planétaire comparable – et une profusion – dans les régions extérieures de ces systèmes planétaires.

« Cette mesure de la population de planètes, allant des planètes légèrement plus grandes que la Terre jusqu’à la taille de Jupiter et au-delà, nous montre que les planètes, et en particulier les super-Terres, sur des orbites situées au-delà de l’orbite de la Terre, sont abondantes dans la galaxie », explique Jennifer Yee, astronome au Smithsonian Astrophysical Observatory du CfA et co-auteure de l’étude.

Bien que ces résultats soient prometteurs, il est important de noter que le terme ‘super-Terre’ se réfère généralement à la masse d’une exoplanète, et non à ses conditions de surface ou à son habitabilité, sur lesquelles on dispose de peu d’informations. Néanmoins, des recherches comme celle-ci contribuent à démystifier la formation et la distribution des planètes dans la Voie lactée, en s’appuyant sur ce que notre propre système solaire peut nous enseigner.

« Ce résultat suggère que, sur des orbites similaires à celles de Jupiter, la plupart des systèmes planétaires ne reflètent pas notre système solaire », explique Youn Kil Jung, de l’Institut coréen d’astronomie et des sciences spatiales, qui exploite le KMTNet et est également co-auteur de l’étude.

Ces découvertes suggèrent que notre galaxie pourrait regorger d’une grande variété d’exoplanètes, et offrent des indices sur la façon dont les différents types d’exoplanètes se forment. Cependant, il est clair que nous avons encore besoin de beaucoup plus de données pour confirmer ces hypothèses.

« Trouver un événement de microlentille stellaire est difficile. Trouver une étoile de microlentille avec une planète est difficile au carré », explique Richard Pogge, astronome à l’Ohio State University et co-auteur de l’étude. « Nous devons observer des centaines de millions d’étoiles pour en trouver seulement une centaine de ces choses. »

Cet article a été fait a partir de ces articles:

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