Ein sehr junger Exoplanet, der in einem Sternensystem mit „unverständlicher“ Architektur entdeckt wurde

Wenn sich Astronomen für Exoplaneten interessieren, dann vor allem deshalb, weil sie durch die Erforschung ihres Bestiariums hoffen, die Entstehung unseres Sonnensystems besser zu verstehen. Zu unterscheiden zwischen dem, was zufällig ist und es einzigartig macht, und dem, was generisch ist und Hoffnung geben könnte, dass das Leben auf natürliche Weise anderswo durch dieselben Prozesse entstanden sein könnte.

Bisher wurden etwas mehr als 7.000 Exoplaneten identifiziert, darunter tausend Mehrfachsysteme. Wenn jede Entdeckung unser statistisches Wissen bereichert, stößt nicht unbedingt jeder neue Planet auf großes Interesse. « Es hängt natürlich vom Kontext ab, von den neuen Satelliten oder Instrumenten, die in Dienst gestellt werden, aber ich würde sagen, dass wir im Durchschnitt nur ein Objekt pro Jahr haben, das sich deutlich von den anderen abhebt. »erinnert sich Anne-Marie Lagrange, Forschungsdirektorin des CNRS und Professorin am PSL (LESIA/Observatorium Paris).

Es handelt sich jedoch gerade um einen Ausnahmefall dieser Art, der gerade ans Licht gebracht wurde und Gegenstand eines Artikels in der Zeitschrift ist Natur : ein Planet, der in einem sehr frühen Stadium seiner Existenz entdeckt wurde, nur drei Millionen Jahre alt und nur 400 Lichtjahre entfernt (in der Taurus-Molekülwolke). Es ist ein Riese, der sich sehr nahe an seinem Stern befindet (er umrundet ihn in nur neun Tagen vollständig). Die Autoren glauben, dass es sich um einen Vorläufer der Supererde oder des Mini-Neptun handeln könnte, dieser mittelgroßen Exoplaneten, die in der Galaxie sehr häufig vorkommen, aber in unserem Sonnensystem nicht vorkommen. Sein Name, abgeleitet von dem seines Sterns, ist etwas abstrus und verdient wahrscheinlich eine Verkleinerungsform: IRAS 04125+2902 b.

Es folgen noch viele Sichtungen

„Die erste Entdeckung erfolgte durch den Tess-Satelliten der NASA, dann wurde sie durch verschiedene Bodenbeobachtungen bestätigt.“erklärt Xavier Bonfils, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Grenoble-Institut für Planetologie und Astrophysik, der an dieser Arbeit nicht beteiligt war. Indem der Planet vor seinem Stern vorbeizog und so seine Helligkeit leicht verdeckte, verriet er seine Anwesenheit. « Durch die Beobachtung bei verschiedenen Wellenlängen ist es möglich, jegliche Unklarheiten zu beseitigen, da der Transit unabhängig von der Farbe immer derselbe ist, was beispielsweise nicht der Fall wäre, wenn der Planet ein kleiner Stern wäre. »fährt der Forscher fort. « Genau das haben sie getan. Die Daten sind sehr überzeugend. » Dies war nicht offensichtlich, da der Rückgang der Leuchtkraft in der Größenordnung von einem halben Prozent liegt, während der Stern selbst, da er noch sehr jung ist, erhebliche Schwankungen in seiner Helligkeit erfährt (ab der Größenordnung von zehn Prozent).

Diese Transitmethode ermöglicht es auch, die Größe des Planeten abzuschätzen. Sein aktueller Durchmesser liegt nahe an dem des Jupiter (zehnmal so groß wie der der Erde), aber seine Entwicklung ist wahrscheinlich noch nicht abgeschlossen. Das macht sein Studium und seine Beobachtung so vielversprechend. „Es ist für uns sehr interessant, in diesem Moment seiner Existenz Zugang zu einem Planeten zu haben, der uns so nahe ist, denn wir sollten in der Lage sein, seine Zusammensetzung zu bestimmen, indem wir die Art und Weise analysieren, wie seine Atmosphäre Licht filtert.“erklärt Xavier Bonfils. Insbesondere das Weltraumteleskop James Webb soll es ermöglichen, mehr herauszufinden.

Disque orthogonal

Aber es wird nicht der einzige sein, der mobilisiert wird. „Es werden auch zahlreiche Bodenbeobachtungsprogramme durchgeführt“erwartet Anne-Marie Lagrange. „Die Priorität wird darin bestehen, seine Masse zu bestimmen. » In ihrer Studie in Naturschätzte das Team um Astrophysiker der University of North Carolina in Chapel Hill und des MIT in Boston eine Obergrenze von 90 Erdmassen (ein Drittel der Masse des Jupiters), doch die Daten seien in diesem Punkt noch sehr unsicher, analysiert Anne -Marie Lagrange, Spezialistin für die verwendete Methode (die darin besteht, aus den Farbveränderungen des Sterns seine Hin- und Herbewegungen abzuleiten, die durch die Anziehungskraft des ihn umgebenden Planeten verursacht werden).

Doch jenseits seiner rekordverdächtigen Jugend gibt es noch einen weiteren Aspekt, der den Astrophysiker Alessandro Morbidelli, Inhaber des Lehrstuhls für Planetologie am Collège de France und führender Spezialist für die Entstehung von Planetensystemen, fasziniert. „Es kommt nicht wirklich auf das Alter an, sondern auf den Zustand des Systems. Im Fall des Artikels befindet sich beispielsweise der Planet im zentralen Hohlraum der Scheibe. Also beendete sie das Training. Obwohl sie jung ist, ist es in gewisser Weise bereits zu spät. Aber das System ist sehr seltsam und sehr faszinierend…“

Der Hauptstern hat tatsächlich einen Begleiter, der sich viel weiter als der Planet befindet. Und zwischen dem Planeten und diesem Begleiter, die beide in derselben Ebene kreisen, eine Scheibe aus Gas und Staub … in einer quasi orthogonalen Ebene. „Wir beobachten häufig gebrochene Bandscheiben, wobei der äußere Teil und der innere Teil auf zwei verschiedenen Ebenen liegen. Aber im Allgemeinen ist der äußere Teil auf die Orbitalebene des Begleitsterns ausgerichtet. Hier ist es senkrecht. Die Autoren verstehen es nicht und ich auch nicht! Wir müssen daran arbeiten, diese unerwartete Konfiguration zu verstehen. »