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Cette exoplanète géante pousse les saisons à l’extrême

La taille de l'exoplanète XO-3b comparée à celle de Jupiter. Crédits : Ignacio González Tapia

Une équipe d’astronomes s’est récemment appuyée sur le télescope spatial Spitzer pour étudier une exoplanète nommée XO-3b. Au cours d’une année sur ce monde, qui ne dure que trois jours terrestres, la planète connaît un été d’une journée et un hiver de deux jours. Et la différence entre les deux saisons se fait clairement ressentir.

XO-3b est une exoplanète plus de onze fois plus massive que Jupiter complétant un tour de son étoile en 3,2 jours terrestres. XO-3b est en outre un Jupiter chaud. Autrement dit, il s’agit d’une planète semblable à Jupiter, mais évoluant très près de son étoile. Contrairement à ses semblables, qui « roulent » sur une orbite quasi circulaire, cette planète tourne sur orbite très elliptique, laissant supposer qu’elle vient peut-être de migrer vers son étoile mère. Si tel est le cas, elle finira par s’installer sur une orbite plus circulaire.

Cela dit, cette orbite très ovale affecte considérablement la quantité de rayonnement reçue par la planète. Concrètement, celle-ci connaît deux saisons, dont un été d’une journée et un hiver de deux jours. La dynamique saisonnière se produit ici différemment de sur Terre où les saisons sont causées par l’inclinaison de l’axe de notre planète, et non pas la forme de son orbite. Autre différence avec la Terre, les variations de température saisonnières enregistrées sur cette exoplanète sont « des centaines de fois plus fortes que ce que nous vivons sur Terre« , souligne Lisa Dang, étudiant en astrophysique à l’Université McGill, au Canada.

XO-3b exoplanète
Représentation d’artiste de la planète XO-3b sur une orbite excentrique autour de son étoile. Crédits : NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (IPAC)

Planète géante ou étoile ratée ?

Les observations de Spitzer combinées à celle de Gaia, un observatoire spatial de l’ESA (Agence spatiale européenne), ont également révélé des signatures infrarouges plus fortes que ce à quoi les scientifiques s’attendaient. Autrement dit, cette planète semble plus chaude que prévu. Après analyses, il en est ressorti que cet excès de chaleur inattendu n’était pas saisonnier, mais bien observé tout au long de l’année. Ces données suggèrent donc que ce Jupiter chaud est chauffé non seulement par son étoile, mais qu’il produit également une partie de sa propre chaleur. Des observations supplémentaires soulignent que la planète est également « plus gonflée » que prévu, une caractéristique qui pourrait être liée à cet excès de chaleur.

Pour expliquer ces données, les chercheurs proposent deux théories. La première implique le réchauffement des marées : lorsque la planète orbite, la gravité de son étoile la tire sous différents angles, l’étirant et la déformant au passage. La seconde explication possible suggère que cette planète n’en est en réalité pas du tout une. Au lieu de cela, il pourrait s’agir d’une naine brune, une étoile ratée capable de générer de la chaleur, mais de ne pas suffisamment fusionner d’hydrogène en son cœur pour engendrer la fusion nucléaire, et donc « briller » dans le ciel.