Combien de temps cette planète va-t-elle survivre à son étoile qui grossit ?

Des astronomes ont détecté une exoplanète qui, en théorie, ne devrait pas être à la place qu’elle occupe autour de son étoile. En effet, les forces de marée de cette dernière, qui n’a de cesse d’enfler, auraient dû la broyer. Comment ce monde peut-il encore survivre à cet enfer ?

Qu’adviendra-t-il de notre berceau, la Terre et des autres planètes du Système solaire lorsque, dans 4 milliards d’années, le Soleil deviendra progressivement une géante rouge, après l’arrêt de la fusion de l’hydrogène dans son cœur ? Bien sûr, nous ne serons plus là, ni aucun autre être vivant, pour en témoigner (la planète sera devenue inhabitable dans un milliard d’années…). Aussi, parallèlement aux prédictions théoriques, le mieux pour le savoir est de regarder ailleurs, quand cela est possible, c’est à dire avant que ces mondes ne soient engloutis…

Récemment, une équipe d’astronomes a découvert un cas intéressant autour de K2-39, une étoile sous-géante qui, un peu comme Procyon (visible à l’œil nu dans le Petit Chien, en hiver), est à un tournant de sa vie. Elle gonfle démesurément. Tout près d’elle, contre toute attente, une exoplanète survit.

Débusquée par transit lors de l’actuelle campagne d’observation K2 du satellite Kepler, K2-39b (ou EPIC 206247743b) est la planète géante ayant la plus courte période orbitale connue autour d’une étoile de ce type. Il ne lui faut que 4,6 jours pour en faire le tour.

Pour ses découvreurs, ce fut donc une surprise, car selon les scénarios d’évolution stellaire et planétaire, ce monde aurait dû être détruit par les puissantes forces de marée de son étoile, actuellement 4 fois plus grande que notre Soleil et 1,5 fois plus massive, qui n’a de cesse d’enfler.

Comparaison de la taille de la sous-géante K2-39 avec le Soleil (Sun). En dessous, on peut voir la distance de l’exoplanète K2-39b, relativement à celle de Mercure autour du Soleil — Crédit : Vincent Van Eylen, Aarhus University

Combien de temps peut-elle encore tenir ?

Mais ils n’ont pas rêvé. L’existence de cette planète géante a été confirmée par la suite avec trois télescopes terrestres, par la méthode de vitesse radiale. D’une part avec l’instrument Harps (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) installé au foyer du télescope de 3,6 mètres de l’observatoire de La Silla, et d’autre part, avec le télescope Magellan II, à l’observatoire de Las Campanas, également au Chili, et le Nordic Optical Telescope à La Palma, aux Canaries.

Les mesures ont permis de contraindre le profil de cette « survivante » : avec une masse estimée à 50 fois celle de la Terre, K2-39b est environ 8 fois plus grande que notre Planète. C’est moins que Jupiter et plus que Neptune.

Cela aurait pu être une « Neptune chaude » tout à fait classique, mais ce qui rend l’histoire moins banale est son maintien autour d’une étoile sous-géante. « Autour de ces étoiles, très peu de planètes de courtes périodes sont connues, et il est spéculé que c’est peut-être parce qu’elles ne peuvent pas survivre si près d’aussi grandes étoiles. Cependant, le fait que nous ayons trouvé cette planète, très proche d’une étoile sous-géante, prouve qu’au moins quelques planètes peuvent y survivre » , indique l’auteur principal de cette étude (disponible sur arXiv), Vincent Van Eylen, de l’université Aarhus au Danemark, interrogé par le site Phys.org.

D’après les calculs de l’équipe, prenant en compte l’évolution de K2-39 et le maintien de la planète sur son orbite, celle-ci pourrait encore tenir… 150 millions d’années avant d’être finalement broyée.