Les observations d'exoplanètes déjà découvertes ont aidé les scientifiques à découvrir que la probabilité de formation de grandes et petites planètes dans différentes étoiles n'est pas accidentelle et dépend du nombre d'éléments plus lourds que l'hydrogène et l'hélium que contient l'étoile, indique un article publié dans la revue Astronomy & Astrophysics.
«Après avoir examiné des données déjà publiées sur les exoplanètes, nous avons constaté que des planètes géantes comme Jupiter et ses« grands frères », dont la masse est des milliers de fois supérieure à celle de la Terre, se forment dans des conditions complètement différentes de celles des petits jumeaux terrestres et des petites géantes gazeuses. Il existe deux populations distinctes de planètes », explique Vardan Adibekyan de l'Université de Porto (Portugal).
Au cours des dix dernières années, les astronomes ont découvert des milliers de planètes en dehors du système solaire, dont certaines sont de taille similaire à la Terre, tandis que d'autres sont des copies plus petites ou plus grandes de Jupiter. Désormais, les planétologues travaillent activement à l'étude de leur atmosphère pour évaluer la probabilité de vie sur eux et comprendre l'histoire de la formation de la planète.
Adibekyan et ses collègues ont découvert un modèle inhabituel dans la formation des deux corps célestes en analysant les propriétés de plus de 3,5 mille exoplanètes découvertes ces dernières années par le télescope orbital Kepler, l'instrument terrestre HARPS et un certain nombre d'autres observatoires.
En étudiant les propriétés des géantes gazeuses, de taille non inférieure à Jupiter et beaucoup plus grande que celle-ci, ils ont remarqué que la probabilité de découvrir de grandes et petites géantes gazeuses à proximité d'une étoile particulière n'était pas accidentelle.
En particulier, les grands «cousins» de la plus grande planète du système solaire, dont la masse dépassait celle de Jupiter d'environ quatre fois, se trouvaient le plus souvent dans des étoiles, dans les profondeurs desquelles les «métaux» astronomiques, éléments plus lourds que l'hydrogène et l'hélium, étaient presque absents. En règle générale, plus une étoile était «propre», plus les chances de découvrir de très grandes géantes gazeuses étaient grandes et plus leur taille moyenne était grande.
De même, de petites planètes comme Jupiter et de plus petites géantes gazeuses ont surgi à proximité d'étoiles dont les entrailles contiennent autant ou plus de «métaux» que le Soleil.
Des connexions similaires, mais moins importantes, existaient entre les orbites des planètes et la composition chimique des étoiles - en moyenne, moins une étoile contenait de «métaux», plus les planètes en étaient éloignées. Comme l'admettent les scientifiques, cette tendance était plutôt faible et n'a pas encore été confirmée par les observations d'un plus grand nombre de planètes et d'étoiles.
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Une distinction aussi claire dans les masses des grandes planètes, selon les scientifiques, suggère qu'elles sont formées selon deux scénarios différents. De petites planètes, de masse et de taille similaires à Jupiter, sont apparues à la suite de l'accumulation de gaz à la surface d'un «embryon» rocheux de taille et de densité similaires à la Terre, et de grandes géantes gazeuses - à la suite de l'effondrement gravitationnel direct d'une partie du gaz dans le disque protoplanétaire en raison de l'apparition il contient des zones de densité anormalement élevée.
Tout cela, comme le notent Adibekyan et ses collègues, peut indiquer pourquoi les «cousins» de la Terre et d'autres petites planètes sont plus susceptibles de se former à proximité de naines rouges et d'autres petites étoiles, dont les entrailles contiennent généralement plus de «métaux» que de grandes étoiles. Si les astronomes peuvent le confirmer, ils disposeront alors d'un nouveau moyen de limiter le nombre d'étoiles dans lequel s'attendre à la découverte de jumeaux de la Terre à part entière.
