Des chercheurs de Yale ont découvert un lien surprenant entre l'inclinaison des exoplanètes et leur orbite dans l'espace. La découverte peut aider à expliquer une énigme de longue date sur les architectures orbitales exoplanétaires. Crédit :NASA/JPL-Caltech, Sarah Millholland
Pendant près d'une décennie, les astronomes ont tenté d'expliquer pourquoi tant de paires de planètes en dehors de notre système solaire ont une configuration étrange :leurs orbites semblent avoir été écartées par un puissant mécanisme inconnu. Les chercheurs de Yale disent avoir trouvé une réponse possible, et cela implique que les pôles des planètes sont majoritairement inclinés.
La découverte pourrait avoir un impact important sur la façon dont les chercheurs estiment la structure, climat, et l'habitabilité des exoplanètes alors qu'ils tentent d'identifier des planètes similaires à la Terre. La recherche apparaît dans l'édition en ligne du 4 mars de la revue Astronomie de la nature .
La mission Kepler de la NASA a révélé qu'environ 30% des étoiles similaires à notre Soleil abritent des "Super-Terres". Leurs tailles se situent quelque part entre celle de la Terre et de Neptune; ils ont des orbites presque circulaires et coplanaires; et il leur faut moins de 100 jours pour faire le tour de leur étoile. Pourtant curieusement, un grand nombre de ces planètes existent par paires avec des orbites situées juste en dehors des points naturels de stabilité.
C'est là qu'intervient l'obliquité - la quantité d'inclinaison entre l'axe d'une planète et son orbite - selon les astronomes de Yale Sarah Millholland et Gregory Laughlin.
"Lorsque des planètes comme celles-ci ont de grandes inclinaisons axiales, par opposition à peu ou pas d'inclinaison, leurs marées sont extrêmement plus efficaces pour drainer l'énergie orbitale en chaleur dans les planètes, " a déclaré le premier auteur Millholland, un étudiant diplômé à Yale. "Cette vigoureuse dissipation de marée écarte les orbites."
Un similaire, mais pas identique, situation existe entre la Terre et sa lune. L'orbite de la lune augmente lentement en raison de la dissipation des marées, mais le jour de la Terre s'allonge progressivement.
Laughlin, qui est professeur d'astronomie à Yale, dit qu'il existe un lien direct entre le basculement excessif de ces exoplanètes et leurs caractéristiques physiques. « Cela a un impact sur plusieurs de leurs caractéristiques physiques, comme leur climat, conditions météorologiques, et les circulations mondiales, " a déclaré Laughlin. " Les saisons sur une planète avec une grande inclinaison axiale sont beaucoup plus extrêmes que celles d'une planète bien alignée, et leurs conditions météorologiques ne sont probablement pas triviales. »
Millholland a déclaré qu'elle et Laughlin ont déjà commencé à travailler sur une étude de suivi qui examinera comment les structures de ces exoplanètes répondent aux grandes obliquités au fil du temps.
