Existe-t-il d'autres planètes dont l'environnement est similaire au nôtre ? Grâce aux progrès de l'astronomie, nous savons désormais qu'il existe des milliers de planètes en orbite autour d'étoiles lointaines. Une nouvelle étude montre que certaines exoplanètes de l'univers possèdent…héliumdes atmosphères riches. La raison de la taille inégale des planètes du système solaire est liée à lahéliumCette découverte pourrait approfondir notre compréhension de l'évolution planétaire.

Mystère autour de l'écart de taille des planètes extrasolaires

Ce n'est qu'en 1992 que la première exoplanète a été découverte. La découverte de planètes extrasolaires a pris autant de temps car elles sont masquées par la lumière des étoiles. Les astronomes ont donc mis au point une méthode ingénieuse pour les détecter : elle consiste à mesurer la diminution de luminosité de la lumière juste avant le passage de la planète devant son étoile. Grâce à cette méthode, nous savons aujourd'hui que les planètes sont courantes même en dehors de notre système solaire. Au moins la moitié des étoiles semblables au Soleil possèdent au moins une planète, dont la taille varie de celle de la Terre à celle de Neptune. Ces planètes seraient dotées d'atmosphères composées d'hydrogène et d'hélium, provenant des gaz et des poussières présents autour de leur étoile à sa naissance.

Étrangement, la taille des exoplanètes varie entre les deux groupes. L'un mesure environ 1,5 fois la taille de la Terre, et l'autre plus de deux fois. Et, pour une raison inconnue, il n'existe pratiquement aucune taille intermédiaire. Cet écart important est appelé « vallée des rayons ». La résolution de ce mystère devrait nous aider à comprendre la formation et l'évolution de ces planètes.

La relation entrehéliumet l'écart de taille des planètes extrasolaires

Une hypothèse suggère que les variations de taille (vallées) des exoplanètes sont liées à leur atmosphère. Les étoiles sont des environnements extrêmement hostiles où les planètes sont constamment bombardées de rayons X et ultraviolets. On pense que ce bombardement les prive d'atmosphère, ne laissant subsister qu'un petit noyau rocheux. C'est pourquoi Isaac Muskie, doctorant à l'Université du Michigan, et Leslie Rogers, astrophysicienne à l'Université de Chicago, ont décidé d'étudier le phénomène de dissipation atmosphérique.

Pour comprendre les effets de la chaleur et du rayonnement sur l'atmosphère terrestre, ils ont utilisé des données planétaires et des lois physiques pour créer un modèle et effectuer 70 000 simulations. Ils ont découvert que, des milliards d'années après la formation des planètes, l'hydrogène de plus faible masse atomique disparaîtrait avanthéliumPlus de 40 % de la masse de l'atmosphère terrestre pourrait être composée dehélium.

Comprendre la formation et l'évolution des planètes est une clé pour découvrir la vie extraterrestre.

Pour comprendre les effets de la chaleur et du rayonnement sur l'atmosphère terrestre, ils ont utilisé des données planétaires et des lois physiques pour créer un modèle et effectuer 70 000 simulations. Ils ont découvert que, des milliards d'années après la formation des planètes, l'hydrogène de plus faible masse atomique disparaîtrait avanthéliumPlus de 40 % de la masse de l'atmosphère terrestre pourrait être composée dehélium.

En revanche, les planètes qui contiennent encore de l'hydrogène ethéliumCes planètes possèdent des atmosphères en expansion. Par conséquent, si une atmosphère existe encore, on suppose qu'il s'agirait d'un vaste système planétaire. Toutes ces planètes seraient chaudes, exposées à un rayonnement intense et dotées d'une atmosphère à haute pression. De ce fait, la découverte de la vie semble improbable. Cependant, la compréhension du processus de formation planétaire nous permettra de prédire avec plus de précision quelles planètes existent et à quoi elles ressemblent. Elle pourra également servir à rechercher des exoplanètes susceptibles d'abriter la vie.