des chercheurs découvrent une planète « barbe à papa » avec une densité inexplicablement faible

C’est une découverte intrigante qu’ont faite des scientifiques belges de l’Université de Liège. Dans un article publié par la revue Nature Astronomy, le chercheur postdoctoral Khalid Barkaoui du laboratoire Exodus détaille la découverte de WASP-193b. Cette exoplanète est la deuxième la moins dense jamais observée. Mais ce qui surprend, c’est sa taille.

Aujourd’hui, seule l’exoplanète Kepler-51d – découverte en 2014 – présente une densité plus faible. Mais cette entité est bien plus petite que WASP-193b. La taille de cette nouvelle exoplanète est 50 % plus grande que Jupiter, la plus grande planète du système solaire.

Caractéristiques impossibles à reproduire par les systèmes de modélisation

Surtout, la combinaison d’une très faible densité et d’une taille élevée fait du WASP-193b « une anomalie parmi plus de cinq mille exoplanètes découvertes à ce jour“, estime Khalid Barkaoui, dans un billet mis en ligne par l’Université de Liège. À tel point que les systèmes de modélisation ne peuvent pas simuler une planète présentant de telles caractéristiques.

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« Cette très faible densité ne peut être reproduite par nos modèles standards de géantes gazeuses irradiées, même dans l’hypothèse improbable d’une structure sans noyau »explique le chercheur postdoctoral au laboratoire Exotique de l’Université de Liège, et auteur principal de l’article.

L’exoplanète WASP-193b a été observée pour la première fois entre 2006 et 2008 puis entre 2011 et 2012. Ces mesures ont été réalisées dans le cadre du programme WASP (pour Recherche de planètes grand angleou « Wide-angle Planet Search ») qui vise à découvrir de nouvelles exoplanètes à l’aide de deux observatoires, situés aux îles Canaries et en Afrique du Sud.

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Une densité cent fois inférieure à celle de la Terre

D’autres observations du Chili utilisant les observatoires Trappist-Sud et Speculoos-Sud, ainsi que les instruments de spectroscopie Harps et Coralie, ont permis d’en apprendre davantage sur WASP-193b. Sa densité pourrait ainsi être établie à 0,059 g/cm3. C’est plus de vingt fois plus petit que Jupiter, bien que sa taille soit 50 % plus grande.

Surtout, ces chiffres sont encore plus impressionnants lorsqu’on les rapporte à l’échelle de la Terre. Comparée à notre planète, WASP-193b est 16 fois plus grande. Mais elle est si légère que sa densité ne représente que 1 % de celle de la Terre (5,51 g/cm3).

« La planète a une densité si faible qu’il est difficile de penser à un matériau analogue à l’état solide. Cette planète n’est bien sûr pas faite de barbe à papa, mais c’est la meilleure analogie que nous ayons en termes de densité »compare Julien de Wit, professeur au MIT et co-auteur de l’étude.

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Une structure inexplicable basée sur les observations actuelles

Ces caractéristiques pourraient s’expliquer par la nature même de l’exoplanète. C’est une géante gazeuse, ce qui signifie qu’elle est entièrement composée de gaz. Pour l’instant, les scientifiques pensent que WASP-193b est composé d’hydrogène et d’hélium (les deux atomes les plus petits et les plus légers du tableau périodique). Mais là encore, le mystère demeure.

« Nous sommes obligés d’admettre que nous ne pouvons expliquer ni la structure ni la formation d’une telle planète. Nous espérons néanmoins en apprendre davantage en étudiant sa composition atmosphérique. »assure Francisco Pozuelos, astronome à l’Institut d’Astrophysique d’Andalousie.

Il faut désormais espérer que les observations et les recherches théoriques pourront lever le voile sur « le mystère cosmique » que représente WASP-193b. Cela devrait impliquer l’utilisation du télescope spatial James Webb. Cet outil devrait notamment permettre de percer les secrets des propriétés atmosphériques de l’exoplanète.