Un penchant pour l’inclinaison des exoplanètes

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Représentation d'artiste d'une exoplanète découverte par le télescope Kepler.
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Depuis que le télescope spatial Kepler a commencé à multiplier les découvertes d’exoplanètes en 2011, les astronomes se retrouvent devant un phénomène étrange: les orbites de deux planètes autour d’une même étoile ne sont pas alignées comme on s’y attendrait. Une étude récente propose une solution.

Autour d’une étoile, les forces gravitationnelles de deux planètes voisines s’influencent. Très souvent, «l’orbite de chaque planète migre vers l’autre et se verrouille à une valeur de ratio stable, généralement 3:2 ou 2:1», explique l’astronome américaine Sarah Millholland.

Trop d’exceptions

«C’était curieux de voir qu’une abondance de paires d’exoplanètes avaient des périodes orbitales dont le ratio dépassait légèrement ces valeurs stables.»

Or, le 4 mars, dans la revue Nature Astronomy, Sarah Millholland et Gregory Laughlin, de l’Université Yale, ont annoncé avoir identifié une caractéristique jusqu’alors délaissée: l’inclinaison de l’axe d’une planète par rapport à son orbite, aussi appelée obliquité.

En 2012, des chercheurs avaient montré que la chaleur dissipée par les marées pouvait être à l’origine du décalage entre les périodes orbitales de deux planètes voisines.

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La clé dans les marées

Mais l’énigme n’était pas encore résolue: il fallait déterminer comment une telle quantité d’énergie pouvait être générée par les marées.

«C’est pour réconcilier cette problématique qu’entre en ligne de compte la question d’obliquité», explique Sarah Millholland. Le mécanisme serait analogue à celui d’une toupie qui tourne sur une plateforme en mouvement, où la toupie représenterait la planète et la plateforme serait l’orbite.

Plus une planète est inclinée sur son axe, plus elle sera capable de retenir l’énergie orbitale en son centre et de la dissiper par la suite sous forme de chaleur. On parle alors du phénomène de dissipation des marées (ou tidal dissipation, en anglais).

Des saisons sur les exoplanètes

Il faut toutefois souligner que la conclusion des chercheurs repose sur des modélisations théoriques, parce que le degré d’inclinaison des planètes n’est pas directement observable avec les télescopes actuels.

Mais ces résultats vont plus loin. Si les exoplanètes sont significativement penchées par rapport à leur axe, cela a des implications majeures pour les saisons et le climat à leur surface. Des éléments-clés dans la quête à l’habitabilité des autres planètes de la Voie lactée…

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