Des astronomes ont identifié un système stellaire unique composé de six planètes. Ces dernières tournent autour de la même étoile dans une synchronisation précise en suivant le même schéma depuis des milliards d’années. Dans ce système, la planète la plus éloignée accomplit une orbite complète en même temps qu’il en faut à la planète la plus proche pour en effectuer six. Les quatre autres planètes suivent des schémas similaires, créant ainsi une danse cosmique coordonnée.
Une résonance orbitale incroyable
La résonance orbitale est un phénomène céleste fascinant qui se produit lorsqu’il y a une interaction gravitationnelle particulière entre des objets en orbite, tels que des planètes ou des lunes. Cette interaction crée une synchronisation dans les orbites des objets, les amenant à maintenir des positions spécifiques les uns par rapport aux autres au fil du temps. Ce phénomène est régi par les lois de la mécanique céleste, en particulier par les interactions gravitationnelles décrites par les lois de Kepler et de Newton.
Dans une résonance orbitale, les objets en orbite ont des périodes orbitales qui sont des multiples simples les unes des autres. Par exemple, dans une résonance de 2:1, un objet accomplira deux orbites pour chaque orbite complète de l’autre. De même, dans une résonance de 3:2, un objet effectuera trois orbites pendant que l’autre en fera deux. Ces rapports spécifiques créent une harmonie dans le mouvement orbital.
La résonance orbitale est couramment observée dans le Système solaire où les lunes de certaines planètes présentent des résonances avec d’autres lunes ou avec la planète elle-même. Par exemple, Io, Europe, Ganymède et Callisto, les lunes galiléennes de Jupiter, démontrent des résonances orbitales qui contribuent à leur stabilité relative.
Un système unique
Le caractère exceptionnel du système HD 110067, récemment étudié par les chercheurs, réside dans le fait que la résonance entre les six planètes qui le composent est apparemment parfaite et stable depuis environ quatre milliards d’années. C’est remarquable, car en général, les résonances orbitales peuvent être vulnérables aux perturbations externes et internes, ce qui peut perturber cet équilibre délicat au fil du temps.
Dans de nombreux systèmes planétaires, les interactions gravitationnelles avec d’autres planètes, des objets stellaires voisins, ou même des changements dans la masse ou la distribution de la matière à l’intérieur d’une planète peuvent en effet provoquer des variations dans les orbites et faire dérailler ces résonances orbitales. Le fait que le système HD 110067 semble avoir maintenu une résonance parfaite pendant des milliards d’années suggère qu’il a été relativement préservé des perturbations majeures.
Dans ce système, la planète la plus proche de l’étoile termine ainsi une orbite en 9,1 jours terrestres, suivie par la deuxième en 13,6 jours, la troisième en 20,5 jours, la quatrième en 30,8 jours, la cinquième en 41 jours et la planète la plus éloignée en 54,7 jours.
Ainsi, pour chaque tour complet de l’étoile la plus éloignée, la planète intérieure accomplit six orbites, créant une résonance de 6:1. Les autres paires de planètes dans le système suivent des résonances de 3:2, 3:2, 3:2, 4:3 et 4:3, orchestrant ainsi une danse orbitale fascinante entre ces mondes.
Les astronomes ont lancé l’étude de ce système en 2020 à l’aide du satellite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA. Les observations avaient révélé des baisses de luminosité de l’étoile, indiquant la présence de planètes en transit. Des recherches plus approfondies avec le satellite CHEOPS ont ensuite l’existence des six planètes et ont permis de déterminer leur résonance.
Situé à environ 100 années-lumière de la Terre dans la constellation Coma Berenices, HD 110067 se distingue aussi par la luminosité exceptionnelle de son étoile. Les six exoplanètes, appelées sous-Neptunes en raison de leurs tailles entre celle de la Terre et de Neptune, offriront ainsi aux astronomes une opportunité rare d’étudier ce type de planète, visiblement abondant dans la Voie lactée, mais absent de notre propre Système solaire, avec le télescope James Webb.
