{"id":16,"date":"2013-12-04T13:01:05","date_gmt":"2013-12-04T10:01:05","guid":{"rendered":"http:\/\/www.energy-sciences.org\/energy\/2013\/12\/04\/la-planete-qui-partait-en-fumee\/"},"modified":"2013-12-04T13:01:05","modified_gmt":"2013-12-04T10:01:05","slug":"la-planete-qui-partait-en-fumee","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.energy-sciences.org\/sciences\/la-planete-qui-partait-en-fumee\/","title":{"rendered":"La plan\u00e8te qui partait en fum\u00e9e"},"content":{"rendered":"
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Le satellite Kepler a d\u00e9couvert une exoplan\u00e8te dot\u00e9e d’une queue de poussi\u00e8re et de gaz, arrach\u00e9s sous l’effet de la proximit\u00e9 avec son \u00e9toile.\u00a0Elle pourrait s\u2019\u00e9vaporer totalement d\u2019ici 200\u00a0millions d\u2019ann\u00e9es.<\/p>\n

Le t\u00e9lescope Kepler<\/em> a d\u00e9couvert plus de 1\u00a0250 plan\u00e8tes extrasolaires par la m\u00e9thode des transits, c’est-\u00e0-dire en observant une baisse infime mais p\u00e9riodique de la luminosit\u00e9 d’une \u00e9toile \u00e0 chaque fois qu’une exoplan\u00e8te en orbite passe devant. Ces transits sont r\u00e9guliers aussi bien dans le temps que par l’intensit\u00e9 de la baisse de luminosit\u00e9. L\u2019\u00e9toile KIC\u00a012557548 pr\u00e9sente cependant un comportement anormal\u00a0: si une baisse de luminosit\u00e9 p\u00e9riodique a \u00e9t\u00e9 observ\u00e9e, signe de la pr\u00e9sence d\u2019une plan\u00e8te, cette att\u00e9nuation varie au fil des transits. Pour expliquer ce ph\u00e9nom\u00e8ne, Saul Rappaport, de l’Institut de technologie du Massachussets, et ses coll\u00e8gues sugg\u00e8rent que la plan\u00e8te en orbite perdrait dans l’espace une grande quantit\u00e9s de poussi\u00e8re, qui formerait une \u00ab\u00a0queue\u00a0\u00bb semblable \u00e0 celle des com\u00e8tes.<\/p>\n

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La p\u00e9riode du transit est de 15,7\u00a0heures \u2013 correspondant \u00e0 un rayon d’environ 0,013 unit\u00e9s astronomiques \u2013, et la masse de la plan\u00e8te responsable ne d\u00e9passerait pas trois fois celle de Jupiter. Mais la baisse de luminosit\u00e9 de l\u2019\u00e9toile varie de 0,15 \u00e0 1,3\u00a0pour cent. Cette variabilit\u00e9 ne peut s\u2019expliquer par le passage d’un seul objet de taille bien d\u00e9finie. Les astrophysiciens ont d’abord envisag\u00e9 des sc\u00e9narios impliquant une autre plan\u00e8te ou une \u00e9toile compagnon, mais ceux-ci ne permettent pas de reproduire les observations.<\/p>\n

Ils ont alors imagin\u00e9 une plan\u00e8te g\u00e9ante gazeuse qui perdrait du gaz, lequel bloquerait plus ou moins la lumi\u00e8re de l’\u00e9toile en fonction de son abondance (c\u2019est le cas de la plan\u00e8te HD\u00a0209458b, ou Osiris<\/a>). Cependant, une train\u00e9e de gaz ne peut expliquer \u00e0 elle seule une telle variation de la baisse de luminosit\u00e9. Une autre solution est que la plan\u00e8te incrimin\u00e9e est rocheuse et \u00e9jecte non seulement du gaz, mais aussi un volumineux nuage de poussi\u00e8re opaque.<\/p>\n

Le sc\u00e9nario avanc\u00e9 par les chercheurs implique ainsi une plan\u00e8te de petite taille, dix fois plus l\u00e9g\u00e8re que la Terre, ayant une composition similaire \u00e0 celle du manteau sup\u00e9rieur terrestre, \u00e0 savoir une forte teneur en silicates (pyrox\u00e8nes et olivines). La petite taille de la plan\u00e8te induit une faible gravit\u00e9, si bien que\u00a0les grains de poussi\u00e8re peuvent s\u2019\u00e9chapper facilement dans l’espace.<\/p>\n

Comment acqui\u00e8rent-ils l’\u00e9nergie suffisante \u00e0 leur \u00e9jection ? En raison de la proximit\u00e9 de la plan\u00e8te avec son \u00e9toile, la plan\u00e8te est bloqu\u00e9e en rotation synchrone, pr\u00e9sentant ainsi toujours la m\u00eame face \u00e0 l’\u00e9toile.\u00a0 La temp\u00e9rature de la surface expos\u00e9e atteindrait ainsi 2\u00a0100\u00a0kelvins. De quoi vaporiser les silicates, qui se condensent en nuages dans l\u2019atmosph\u00e8re. Ces grains sont ensuite entra\u00een\u00e9s hors de l\u2019atmosph\u00e8re par le gaz fuyant \u00e0 quelques kilom\u00e8tres par seconde, au-del\u00e0 de la vitesse de lib\u00e9ration du champ de pesanteur.<\/p>\n

Pour d\u00e9crire ce processus, les astrophysiciens ont utilis\u00e9 un mod\u00e8le similaire \u00e0 celui imagin\u00e9 par l\u2019astronome am\u00e9ricain Eugene Parker dans les ann\u00e9es\u00a01950 pour expliquer le vent solaire par l\u2019agitation thermique. Dans le cas pr\u00e9sent, le gaz s\u2019\u00e9chapperait de la plan\u00e8te en emportant la poussi\u00e8re avant de se disperser. L\u2019effet d\u2019entra\u00eenement devenant n\u00e9gligeable, celle-ci reste soumise \u00e0 la seule pression de radiation de l\u2019\u00e9toile et aux forces de Coriolis, qui donnent au nuage de poussi\u00e8re une forme similaire \u00e0 une queue de com\u00e8te.<\/p>\n

Pour avoir une influence notable sur la luminosit\u00e9 lors du transit, les grains de poussi\u00e8re doivent avoir une dur\u00e9e de vie suffisamment longue avant de se sublimer. Des simulations num\u00e9riques men\u00e9es en\u00a02002 ont montr\u00e9 que des grains de pyrox\u00e8ne d\u2019un rayon de l\u2019ordre du microm\u00e8tre avaient une dur\u00e9e de vie de plusieurs heures. En revanche, les grains d\u2019olivine s\u2019\u00e9vaporent trop rapidement. Des nuages de pyrox\u00e8ne pourraient ainsi reproduire les att\u00e9nuations observ\u00e9es. Les variations d’intensit\u00e9 r\u00e9sulteraient de l’irr\u00e9gularit\u00e9 des \u00e9missions de poussi\u00e8re, comme on l’observe dans les queues de com\u00e8tes.<\/p>\n

Selon les calculs des physiciens, avec une telle \u00e9vaporation, la plan\u00e8te en orbite autour de l’\u00e9toile KIC\u00a012557548 aurait une dur\u00e9e de vie relativement courte, de l\u2019ordre de 200\u00a0millions d\u2019ann\u00e9es.<\/p>\n

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