En 2008, les astronomes de l'enquête SuperWASP ont repéré WASP-12b alors qu'il transitait devant son étoile. À l’époque, elle faisait partie d’une nouvelle classe d’exoplanètes (« Jupiters chauds ») découverte un peu plus d’une décennie auparavant. Cependant, des observations ultérieures ont révélé que WASP-12b était le premier Jupiter chaud observé qui orbite si près de son étoile mère qu'il s'est déformé. Bien que plusieurs scénarios plausibles aient été suggérés pour expliquer ces observations, une théorie largement acceptée est que la planète se désagrège alors qu'elle tombe lentement dans son étoile.

Sur la base du taux observé de « décroissance des marées », les astronomes estiment que WASP-12b tombera dans son étoile mère dans environ dix millions d'années. Dans une étude récente, des astronomes du projet Asiago Search for Transit Timing Variations of Exoplanets (TASTE) ont présenté une analyse combinant de nouvelles données spectrales de l'observatoire de La Silla avec 12 ans de courbes de lumière de transit inédites et de données d'archives. Leurs résultats sont cohérents avec les observations précédentes qui suggèrent que WASP-12b subit rapidement une dissipation de marée et sera consommé par son étoile.

Leurs résultats ont été publiés dans un article intitulé "TASTE V. A new ground-based investigation of orbital decay in the ultra-hot Jupiter WASP-12b" accepté par la revue Astronomy &Astrophysics. . Il est disponible sur arXiv serveur de préimpression. L'article est le cinquième d'une série publiée par le projet TASTE, un effort collaboratif impliquant des astronomes et des astrophysiciens de l'Institut national d'astrophysique (INAF), du Centre universitaire d'études et d'activités spatiales « Giuseppe Colombo » (CISAS) et de plusieurs organisations italiennes. universités et observatoires.

WASP-12b était l'un des nombreux Jupiters chauds découverts par le Wide Angle Search for Planets (WASP), un consortium international financé et exploité par l'Université de Warwick et l'Université de Keele. En termes de découvertes d'exoplanètes, WASP était juste derrière la mission Kepler et s'appuyait également sur la méthode Transit. Cela consiste à surveiller les étoiles pour détecter les baisses périodiques de luminosité afin de déduire la présence de planètes et de limiter leur taille et leurs périodes orbitales. Sur la base de leurs observations de son type F (naine jaune-blanche), l'enquête WASP a déterminé qu'il s'agissait d'une géante gazeuse 1,465 fois plus massive que Jupiter avec une période orbitale de 1,1 jours.

Pietro Leonardi, titulaire d'un doctorat. L'étudiant en sciences et technologies spatiales à l'Université de Trente était l'auteur principal de l'article. Comme il l'a déclaré à Universe Today par e-mail, la découverte de Jupiters chauds (HJ) a représenté une avancée majeure dans les études sur les exoplanètes :

"La première découverte d'une exoplanète autour d'une étoile de type solaire par Mayor et Queloz (1995) a complètement révolutionné la façon dont nous pensions que les planètes devraient et pourraient être trouvées en orbite autour d'une étoile. En tant qu'êtres humains, nous avons souvent tendance à imaginer de nouveaux concepts proches de ceux que nous comprenons déjà. Ce biais cognitif s’applique également aux scientifiques, qui sont, après tout, des individus ordinaires.

"Jusqu'en 1995, il était largement admis que les exoplanètes – les planètes en orbite autour d'étoiles au-delà de notre système solaire – ressembleraient à celles de notre propre système solaire. Nous nous attendions à trouver de grandes géantes gazeuses comme Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune résidant à des distances significatives. distances de leurs étoiles hôtes, tandis que des planètes rocheuses plus petites comme Mercure, Vénus, la Terre et Mars occuperaient les régions intérieures. "

La découverte d’une géante gazeuse massive en orbite très proche de son étoile a brisé ces attentes et contraint les astronomes à réévaluer leurs théories sur la formation et l’évolution des planètes. Par exemple, les scientifiques pensaient depuis longtemps que les systèmes d’exoplanètes ressemblaient probablement au système solaire et que leurs planètes se formaient à proximité de leur orbite. Dans ce scénario, les planètes rocheuses se forment plus près de leur soleil tandis que les géantes gazeuses se forment dans les étendues extérieures au-delà de la « ligne de gel » – la limite au-delà de laquelle les éléments volatils (hydrogène, carbone, azote et oxygène) commencent à geler. P>

"Cela a mis en évidence le fait que notre système solaire n'est pas représentatif du système planétaire typique de l'univers; il semble plutôt être une valeur aberrante", a déclaré Leonardi. Cependant, WASP-12b se distinguait des autres HJ dans la mesure où il était le seul à sembler connaître des variations dans son orbite. Plusieurs scénarios ont été proposés à ce sujet, y compris la possibilité qu'il connaisse une décroissance de marée (tombant lentement dans son étoile). Comme Leonardi l'a expliqué :

"WASP-12b est une planète très extrême. Elle fait en effet partie de la sous-catégorie appelée Jupiters ultra-chauds. La planète est très proche de son étoile hôte, tournant autour d'elle en seulement 1,09 jours et ayant une température de surface de 2600 K. En raison de sa proximité extrême avec son étoile hôte, la planète ressent une forte attraction gravitationnelle qui prive une partie de son atmosphère de métaux lourds, créant ainsi un disque autour de l'étoile. Lorsqu'il a été découvert pour la première fois que WASP-12b avait une orbite changeante, le d'autres explications qui ont été explorées étaient l'effet Römer et la précession absidale."

Dans le premier scénario, la variation temporelle était attribuée au fait que l’étoile était plus proche de la Terre dans la direction de la ligne de mire. Dans ce dernier cas, cela était dû à une rotation progressive de l'orbite de la planète. Pour leur étude, Leonardi et ses collègues ont présenté une nouvelle analyse basée sur 28 courbes de lumière de transit inédites recueillies par l'Observatoire Asiago entre 2010 et 2022. Ceci a été combiné avec toutes les données d'archives disponibles et les spectres haute résolution mis à jour obtenus par l'Observatoire de haute précision. Instrument Radial Velocity Planet Searcher-North (HARPS-N) sur le télescope de l'ESO de 3,6 mètres à l'Observatoire de La Silla.

Ces observations ont permis à l'équipe de confirmer que l'orbite de la planète est en déclin et que son étoile la consumera plus tôt que prévu, dans 3 millions d'années au lieu de 10. Ces résultats ont effectivement réglé le débat sur l'orbite particulière de cette planète et présentent des opportunités de suivi. -up études. Leonardi a déclaré :

"Cette étude nous aide à mieux comprendre le rare scénario de désintégration des marées orbitales et nous donne un laboratoire parfait pour étudier les interactions étoile-planète. Le système n'a pas encore été découvert sous divers aspects, par exemple, nous devons encore comprendre comment cette dissipation rapide des marées est possible. Selon nos théories, la dissipation des marées que nous observons ne devrait pas être possible dans une étoile encore dans la séquence principale. Cependant, nos paramètres stellaires précis déduits des spectres HARPS@TNG confirment que l'étoile est toujours dans la séquence principale. la séquence principale."

Au cours des 30 dernières années, le domaine des études sur les exoplanètes a connu une croissance considérable et accélérée. Avec plus de 5 000 exoplanètes confirmées disponibles pour étude, le domaine passe désormais de la découverte à la caractérisation. Plus nous en apprenons sur les mondes situés au-delà de notre système solaire, plus nous pouvons en déduire sur la nature des planètes de notre univers et sur la façon dont elles se forment et évoluent avec le temps. Un jour, cela pourrait conduire à une nouvelle compréhension de la nature de la vie elle-même et des conditions dans lesquelles elle peut survenir.