De nombreuses planètes extrasolaires ont été découvertes encerclant d'autres étoiles, dont certaines sont 5 à 15 fois la masse de la Terre, et considérées comme solides comme notre planète. Les chercheurs croient que ces «super Terres» se forment dans le halo froid de neige, de glace et de gaz gelés qui s'accumulent autour des étoiles rouges pendant leur refroidissement. Il n'y a probablement pas assez de matière solide pour former des planètes rocheuses beaucoup plus grandes que Mercure dans la zone habitable de l'étoile.
Les 200 planètes connues qui gravitent autour d'autres étoiles présentent une variété incroyable. Parmi eux, une poignée de mondes qui pèsent entre 5 et 15 fois la Terre. Les astronomes pensent que ces «super-Terres» sont des boules de glace rocheuses plutôt que des géantes gazeuses comme Jupiter. Alors que les théoriciens peuvent expliquer comment ces mondes se forment autour d'étoiles semblables au Soleil, la découverte de super-Terres autour de minuscules étoiles naines rouges était surprenante. De nouvelles recherches suggèrent que certaines super-Terres s'accumulent rapidement lorsque les températures locales chutent et que les glaces se condensent hors du gaz environnant.
"Nous pensons que certaines super-Terres se forment lors d'une" tempête de neige "cosmique. Seule cette tempête de neige enveloppe la planète entière et dure des millions d'années", a déclaré l'astronome Scott Kenyon du Smithsonian Astrophysical Observatory.
Toutes les planètes se forment dans un disque de gaz et de poussière entourant une étoile nouveau-née. Les planètes rocheuses se forment près de l'étoile, où il fait chaud, tandis que les planètes glacées et gazeuses se forment plus loin, où il fait froid. Lorsqu'il était jeune, le Soleil était relativement stable, entraînant une progression naturelle de petits mondes rocheux dans le système solaire intérieur chaud et de grands mondes gazeux dans le système solaire extérieur froid.
En revanche, les systèmes planétaires autour des petites étoiles naines rouges subissent des changements spectaculaires au début de leur histoire. À mesure que la jeune star évolue, elle s'assombrit. Le disque intérieur chaud commence à geler, créant des conditions où l'eau et les autres gaz volatils se condensent en flocons de neige et en granules de glace.
"C’est comme un front froid massif qui se dirige vers l’étoile", a expliqué le premier auteur Grant Kennedy du Mount Stromlo Observatory en Australie. «Les glaces ajoutent de la masse à une planète en croissance et facilitent également l'adhésion des particules. Les deux effets se combinent pour produire une planète plusieurs fois la taille de la Terre. »
Les disques qui entourent les petites étoiles naines rouges ont tendance à contenir moins de matière que le disque qui a formé le système solaire. Sans les «tempêtes de neige» de ces petits disques, il n'y a pas assez de matière pour faire des super-Terres.
Bien que les astronomes aient découvert quelques super-Terres en orbite autour d'étoiles naines rouges, il peut être difficile de trouver des mondes hospitaliers pour les humains. Toutes les super-Terres connues sont des mondes glacés sans eau liquide. Les étoiles naines rouges sont si sombres et fraîches que leurs «zones habitables» chaudes sont très proches de l'étoile, où il y a très peu de matière formant la planète.
"Il est difficile de faire quelque chose de plus grand que Mercure ou Mars dans la zone habitable d'une naine rouge", a déclaré Kenyon.
Les astronomes ont présenté leurs calculs dans un article rédigé par Kennedy, Kenyon et Benjamin Bromley (Université de l'Utah). Ce document a été accepté pour publication dans The Astrophysical Journal Letters et est publié en ligne à http://arxiv.org/abs/astro-ph/0609140.
L'équipe prévoit maintenant d'effectuer des simulations numériques détaillées pour dériver des échelles de temps typiques pour la formation de super-Terre autour d'étoiles naines rouges.
Basée à Cambridge, dans le Massachusetts, le Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) est une collaboration conjointe entre le Smithsonian Astrophysical Observatory et le Harvard College Observatory. Les scientifiques du CfA, organisés en six divisions de recherche, étudient l'origine, l'évolution et le destin ultime de l'univers.
Source d'origine: Communiqué de presse de la CfA
