En utilisant le télescope à l’origine de la découverte de la première planète extrasolaire autour d’une étoile semblable au Soleil, les astronomes ont cette fois découvert dans des systèmes similaires deux mini-Neptunes et un super-Jupiter dont le diamètre est 99 fois plus large que celui de la Terre.

Une mini-Neptune autour d’un « soleil » plus ancien

Des astronomes ont récemment fait une découverte fascinante en identifiant deux systèmes planétaires abritant des étoiles similaires au Soleil. Ces observations ont été réalisées grâce à l’utilisation du Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA et du télescope de 1,93 m à l’Observatoire de Haute-Provence (OHP), en France. À titre d’information, c’est avec cet instrument que les astronomes Michel Mayor et Didier Queloz avaient identifié 51 Pegasi b en 1995. Il s’agissait alors de la première exoplanète découverte en orbite autour d’une étoile semblable au Soleil.

Le premier système, baptisé TOI-2141, se trouve à environ 250 années-lumière de la Terre. L’étoile centrale, bien que similaire en taille à la nôtre, semble être plus ancienne en raison d’un manque d’éléments chimiques plus lourds que l’hydrogène et l’hélium. Notez en effet que cette caractéristique signifie généralement qu’une étoile possède une composition chimique plus primitive, similaire à celle des étoiles les plus anciennes. Ces dernières se formaient en effet à partir de gaz primordial composé principalement d’hydrogène et d’hélium. Au fil du temps, les générations successives d’étoiles ont enrichi le milieu interstellaire en éléments plus lourds. Ici, l’équipe estime que cette étoile a environ 7,5 milliards d’années. À titre de comparaison, notre étoile est âgée d’environ 4,6 milliards d’années.

La planète principale de ce système, TOI-2141 b, est une mini-Neptune, environ trois fois plus large que la Terre, avec une masse 24 fois supérieure. Elle orbite très près de son étoile à une distance de 19 millions de kilomètres. Par ailleurs, sa température atteint les 450 degrés Celsius. TOI-2141 b semble en outre composée d’un noyau rocheux entouré d’une atmosphère de vapeur d’eau.

Illustration de planètes en orbite autour d'une étoile semblable au soleil dans le système planétaire TOI-1736.Crédit : Leandro de Almeida

Illustration de planètes en orbite autour d’une étoile semblable au soleil dans le système planétaire TOI-1736.

Un super-Jupiter exceptionnellement large

Le deuxième système, TOI-1736 se situe à environ 290 années-lumière de la Terre. Il se distingue par le fait qu’il s’agit d’un système binaire. Bien que l’étoile principale soit similaire au Soleil en termes de taille, de température et d’âge (environ 4,9 milliards d’années), elle possède une étoile compagne plus petite.

Deux planètes ont été découvertes dans ce système : TOI-1736 b, une mini-Neptune environ 2,5 fois plus large que la Terre avec une masse treize fois supérieure, et TOI-1736 c, un « super-Jupiter » massif. Ce monde 99 fois plus large et environ 2 800 fois plus massif que la Terre serait situé dans la zone habitable de son étoile. TOI-1736 c pourrait également potentiellement avoir des lunes avec des atmosphères propices à la vie. À titre de comparaison, Jupiter est d’environ onze fois plus large que la Terre en termes de diamètre équatorial.

Les chercheurs prévoient d’approfondir leurs investigations en examinant un indice laissant entrevoir la présence d’une troisième planète autour de TOI-1736 à l’aide du spectrographe SOPHIE de l’OHP. Ces découvertes offrent un regard captivant sur la diversité des systèmes planétaires et contribuent à élargir notre compréhension de la formation et de l’évolution des planètes autour d’étoiles similaires au Soleil.

En conclusion, la découverte de ces deux mini-Neptunes et du super-Jupiter dans des systèmes similaires au nôtre met en lumière la diversité fascinante des exoplanètes autour d’étoiles semblables au Soleil. Ces systèmes, avec des planètes aux caractéristiques étonnantes, notamment des géantes gazeuses massives et des mini-Neptunes proches de leur étoile, enrichissent notre compréhension de la formation et de l’évolution des planètes. Ces nouvelles données, obtenues grâce à des instruments comme le télescope de l’OHP et le satellite TESS, ouvrent la voie à de futures recherches qui pourraient révéler encore plus de mondes inexplorés dans notre galaxie.