Dans un article publié en Astronomie &Astrophysique , une équipe de chercheurs de l'Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA3) a découvert des preuves d'observation de l'existence de deux populations distinctes de planètes géantes.

Jusque là, plus de 3500 planètes ont été détectées en orbite autour d'étoiles de type solaire. Bien que des résultats récents suggèrent que la plupart des planètes de la galaxie sont rocheuses comme la Terre, une grande population de planètes géantes, avec des masses jusqu'à 10 ou 20 fois la masse de Jupiter (elle-même 320 fois la masse de la Terre), a également été découvert.

Une grande partie des informations sur la formation de ces planètes provient de l'analyse de la connexion entre les planètes et leur étoile hôte. Les premiers résultats ont montré, par exemple, qu'il existe un lien étroit entre la métallicité de l'étoile et l'occurrence ou la fréquence de la planète. La masse stellaire a également été suggérée pour influencer l'efficacité de la formation des planètes.

Les modèles de pointe de la formation des planètes suggèrent qu'il existe deux voies principales pour la formation des géantes gazeuses. Le processus dit d'accrétion de noyau tient que d'abord, un noyau rocheux/glacé se forme, qui attire le gaz autour d'elle, aboutissant finalement à une planète géante. L'autre suggère que les instabilités du disque protoplanétaire5 peuvent conduire à la formation d'amas de gaz, qui se contractent ensuite pour former une planète géante.

Vardan Adibekyan (IA &Universidade do Porto) dit, "Notre équipe, en utilisant des données publiques d'exoplanètes, obtenu des preuves d'observation intéressantes que des planètes géantes telles que Jupiter et ses cousines de plus grande masse, plusieurs milliers de fois plus massive que la Terre (dont nous n'avons pas d'exemple dans le système solaire) se forme dans différents environnements, et faire deux populations distinctes."

Alors que les objets plus petits qu'environ quatre masses de Jupiter montrent une forte préférence pour les étoiles riches en métaux, dans la gamme de quatre à 20 masses de Jupiter, les étoiles hôtes ont tendance à être plus pauvres en métal et plus massives, suggérant que ces planètes géantes massives se forment avec un mécanisme différent de celui de leurs contemporaines de masse inférieure. Nuno Cardoso Santos (IA &Faculdade de Ciências da Universidade do Porto) dit, "Le résultat maintenant publié suggère que les deux mécanismes peuvent être en jeu, la première formant les planètes de masse inférieure, et l'autre responsable de la formation des masses supérieures."

Les planètes géantes de masse inférieure semblent être formées par le processus d'accrétion du noyau autour d'étoiles plus riches en métaux, tandis que les planètes plus massives semblent se former principalement par instabilité gravitationnelle. Adibekyan dit, "Bien que cette découverte ait été une étape importante et importante vers une compréhension complète de la formation des planètes, ce n'est pas le dernier et le dernier. Notre équipe continuera avec enthousiasme à répondre à de nombreuses questions ouvertes."

Des observations avec GAIA (ESA) peuvent apporter un éclairage à ce sujet. Dans le futur proche, des missions comme CHEOPS et PLATO de l'ESA, ou le TESS de la NASA, qui permettra d'étudier la relation masse-rayon, ainsi que des études de leur composition atmosphérique à l'aide d'instruments tels que l'ESPRESSO de l'ESO au VLT et HIRES à l'ELT, ou le télescope spatial James Webb (JWST), peut également apporter de nouvelles contraintes sur les processus de formation des planètes.