Une planète de la taille de Mercure, semble-t-il, serait en train de s’évaporer sous nos yeux. Si la découverte est confirmée, cela serait la première fois que l’on observe une planète rocheuse se transformer en gaz. Cette idée un peu provocante pourrait également donner un aperçu du destin de la planète Mercure.

A nouveau, cette intrigante découverte est due au télescope spatial Kepler de la NASA. Ces observations montrent l’étoile KIC 12557548, légèrement plus petite que le Soleil, qui s’assombrit toutes les 15.685 heures précisément. Jusque là rien de nouveau, ceci suggérant un objet en transit autour de l’étoile. Là où les choses deviennent inhabituelles, c’est que cet assombrissement varie fortement d’un passage de l’objet en transit à l’autre.

La meilleure explication est vraisemblablement qu’une planète rocheuse d’approximativement la taille de Mercure se sublime (la sublimation est le changement d’état instantané d’un matériau solide vers l’état gazeux) à cause du puissant rayonnement de son étoile, a conclu l’équipe menée par Saul Rappaport du MIT.

La période orbitale de la planète suggère qu’elle est très proche de son étoile – environ 1% de la distance Soleil-Terre, distance à laquelle sa température devrait être de l’ordre de 2000K, soit un peu plus de 1700°C. Une telle température est largement suffisante pour causer la sublimation des minéraux communément trouvés dans les planètes rocheuses.

Ainsi, la planète en sublimation rejette de la roche vaporisée et de la poussière dans l’espace, formant un gigantesque nuage autour de la planète et bloquant une partie de la lumière de l’étoile, disent les chercheurs. Ce processus est semblable à la vaporisation de la glace des comètes par le Soleil, produisant un nuage de poussière appelé coma. D’après l’équipe de scientifiques, la planète pourrait même présenter une queue semblable à celle des comètes.

La taille du nuage varie au cours du temps, expliquant ainsi pourquoi l’assombrissement de l’étoile change d’un transit à l’autre.

C’est la première fois que ce phénomène est observé avec une planète rocheuse, on a cependant déjà vu des géantes gazeuses s’évaporer.

L’équipe a envisagé une autre possibilité: et si les variations étaient causées par une planète géante ayant une orbite variable? Dans ce cas, certains transits présenteraient l’intégralité de la planète à l’étoile, quand d’autres n’en exposeraient qu’une partie. Ceci pourrait expliquer les variations observées.

© NASA, European Space Agency, Alfred Vidal-Madjar (Institut d'Astrophysique de Paris, CNRS)

Cependant, cette explication implique l’existence d’une seconde planète qui perturberait gravitationnellement l’orbite de la première, ce qui influerait sur la durée entre transits. Jusque là, la durée entre deux transits s’est avérée constante, bien trop pour valider l’hypothèse d’une seconde planète.

Autrement, si une étoile binaire toute proche se trouvait dans le voisinage, sa lumière pourrait également contaminer les mesures de luminosité, imitant des transits; aucune trace d’une telle étoile n’a été trouvée par l’équipe. Ne reste donc que l’hypothèse de la planète en évaporation comme possible explication.

D’après les astronomes, la planète aurait une taille comparable à celle de Mercure. Si elle était plus grande, sa gravité empêcherait le gaz et la poussière de s’échapper dans l’espace, tandis qu’une planète plus petite s’évaporerait si vite qu’il serait très improbable de l’observer durant cette phase.

Normalement, Kepler ne peut pas détecter des planètes de la taille de Mercure, l’assombrissement qu’elles causent étant trop faible. Si les chercheurs ont vu juste, c’est uniquement grâce au nuage de poussière, bloquant davantage de lumière, que le télescope a pu détecter la planète.

En supposant que la planète soit effectivement de la taille de Mercure, elle devrait s’évaporer complètement dans environ 200 millions d’années. Cela peut nous donner un aperçu des évènements à venir dans notre propre système solaire dans quelques milliards d’années, lorsque le Soleil évoluera en une géante rouge.

Mercure sera finalement engloutie par le Soleil en expansion, mais pour un court moment, sa surface pourrait entrer en ébullition et créer un nuage de poussière semblable à celui observé par Kepler.

D’autres analyses sont nécessaires avant de pouvoir confirmer cette hypothèse. Aussi l’équipe espère obtenir du temps d’observation avec le télescope Hubble, afin d’analyser le spectre de la lumière traversant le nuage. Si celui-ci devait révéler des éléments comme le magnésium ou le silicium, cela renforcerait sérieusement l’hypothèse de la planète en évaporation.

 

Référence

S. Rappaportet al. Possible Disintegrating Short-Period Super-Mercury Orbiting KIC 12557548arXiv:1201.2662v1

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