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Une exoplanète record avec une orbite incroyablement intense qui est complètement détruite

L’exoplanète nouvellement découverte est l’une des plus extrêmes jamais découvertes.

Son nom est TOI-2109b, qui est une bête absolue d’une géante gazeuse avec une masse de 1,35 fois et une masse de 5 fois Jupiter. Oh, et il a un désir de mort : il est en orbite si proche de son étoile hôte qu’il orbite une fois toutes les 16 heures.

C’est la plus proche que nous ayons jamais détectée d’une géante gazeuse, si proche qu’elle se rapproche de plus en plus de l’étoile sur son chemin mourant, dont la moitié est brûlée par la chaleur de l’étoile hôte. Côté jour, le TOI-2109b devrait atteindre des températures de 3 500 K (3 227 °C ou 5 840 °F). C’est plus chaud que quelques étoiles.

C’est la deuxième exoplanète la plus importante jamais découverte, la plaçant dans la catégorie des Jupiter ultra-rapides. Les astronomes espèrent que cela nous en dira plus sur la façon dont ces exoplanètes extrêmes ont émergé, ainsi que sur les interactions entre une étoile et une exoplanète en orbite dangereuse.

« Dans un an ou deux, si nous avons de la chance, nous pourrons peut-être comprendre comment la planète se déplace près de son étoile », L’astronome Ian Wong a dit : Du Goddard Space Flight Center de la NASA. « De notre vivant, nous ne verrons jamais la planète tomber dans son étoile. Mais donnez-lui encore 10 millions d’années, et cette planète pourrait ne pas exister. »

Les Jupiters chaudes et super chaudes sont de merveilleuses sous-catégories d’exoplanètes.

Comme son nom l’indique, ce sont d’énormes géantes gazeuses comme Jupiter. Contrairement à Jupiter, ils orbitent incroyablement près de leur étoile hôte, sur des orbites de moins de 10 jours (à titre de comparaison, la période orbitale de Jupiter est de 12 ans beaucoup plus calme). A des distances si proches, ces exoplanètes sont déjà très chaudes, s’évaporant souvent sous la chaleur intense.

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Selon les modèles actuels de formation des planètes, les Jupiters chauds sont un grand mystère. Une géante gazeuse ne peut pas se former près de son étoile car la gravité, le rayonnement et les vents stellaires intenses doivent empêcher le gaz de s’agglomérer.

Jusqu’à présent, nous en avons découvert des centaines. Les astronomes pensent actuellement que ces exoplanètes se forment loin de leurs étoiles hôtes et Migration entrante.

« Depuis le début de la science des exoplanètes, les Jupiters chauds ont été considérés comme des sphères exotiques », L’astrophysicien Avi Shporer a déclaré : du Kavli Institute for Astrophysics and Space Research du Massachusetts Institute of Technology. « Comment une planète massive et massive comme Jupiter atteint-elle une orbite ne dépassant pas quelques jours ? Nous n’avons rien de tel dans notre système solaire, et nous voyons cela comme une opportunité de l’étudier et d’aider à expliquer son existence . »

Pour reconstituer le puzzle évolutif de Jupiter chaud, les astronomes en recherchent le plus possible, espérant les rattraper à différentes étapes de leur vie. TOI-2109b est le plus proche de la mort par désintégration orbitale que nous ayons détecté jusqu’à présent.

Diagramme des changements dans la lumière des étoiles en tant qu’orbites d’une exoplanète. (J. Winn, arXiv, 2014)

Il a été découvert par le télescope spatial de chasse aux exoplanètes TESS de la NASA, qui recherche de petits creux égaux dans la lumière d’une étoile. C’est l’un des signes que quelque chose est en orbite autour de cette étoile.

La quantité par laquelle la lumière de l’étoile est réduite peut nous indiquer la taille de l’objet en orbite. De petits changements dans la lumière de l’étoile lorsqu’elle se déplace instantanément, entraînée par la gravité d’une exoplanète, peuvent nous indiquer sa masse.

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TOI 2109b est en orbite autour d’une étoile jaune-blanche 1,7 fois la taille et 1,4 fois la masse du Soleil, à environ 855 années-lumière. TOI 2109b et son soleil sont si proches que la distance qui les sépare est d’environ 2,4 millions de kilomètres (1,5 million de miles). Cela ne représente que 1,6 % de la distance entre le Soleil et la Terre.

À une telle proximité, l’exoplanète serait probablement liée par marée à son étoile hôte, avec un côté faisant en permanence face à l’étoile. Cet aspect, étudié alors que l’exoplanète tourne vers l’intérieur et hors de vue, atteint une température insensée de 3 500 K, mais l’aspect nocturne – loin de l’étoile – est un peu plus difficile à appréhender.

« La luminosité nocturne de la planète est inférieure à la sensibilité des données TESS, ce qui soulève des questions sur ce qui s’y passe réellement », spoorer a dit.

« La température y est-elle trop froide, ou la planète prend-elle en quelque sorte la chaleur du côté jour et la transfère-t-elle du côté nuit? Nous commençons tout juste à essayer de répondre à cette question pour les Jupiter ultrarapides. »

Ce que l’équipe de recherche a pu mesurer, c’est la vitesse à laquelle TOI 2109b se dirige vers son étoile. Il croît à un rythme de 10 à 750 millisecondes par an. C’est le taux d’inspiration le plus rapide de tous les Jupiter chauds que nous ayons découverts jusqu’à présent.

L’équipe espère que les futures études de TOI-2109b, utilisant peut-être le télescope spatial James Webb qui sera bientôt lancé (en frappant du bois), révéleront certaines des contraintes sur les Jupiters chauds lorsqu’ils effectuent des spirales de la mort.

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« Les Jupiter ultra-rapides comme TOI-2109b constituent la sous-classe d’exoplanètes la plus extrême », Wong a dit.

« Nous commençons tout juste à comprendre certains des processus physiques et chimiques uniques qui se produisent dans l’atmosphère – des processus qui n’ont pas d’analogues dans notre système solaire. »

La recherche a été publiée dans Journal astronomique.