Une nouvelle étude des planètes extrasolaires suggère que les Super-Terres, des mondes solides nettement plus gros que la Terre, ont des noyaux rocheux entourés par de grandes atmosphères riches en hydrogène, ressemblant à de plus petites versions de Neptune.

Image d’entête : Comparaison entre la taille de la Terre et celle de 55 Cancri e (probablement une Mini-Neptune).

Depuis que la première planète hors de notre système solaire a été découverte dans les années 1990, plus de 800 planètes extrasolaires, ou exoplanètes ont maintenant été confirmées, avec plusieurs milliers de planètes candidates en attente d’observation.

Des planètes de masse et de taille Différentes ont été détectés, y compris des géantes gazeuses qui orbitent très près de leur étoile parente, connue sous le nom de “Jupiters chauds”, et celles qui sont soupçonnées d’être principalement constituées de roche, mais qui sont plus grandes que la Terre. Ce sont ces Super-Terres qui font l’objet de la nouvelle étude menée par Helmut Lammer de l’Institut de recherche spatiale de l’Académie autrichienne des sciences.

La nouvelle recherche suggère que les Super-Terres à la faible densité sont rattachées à une couche atmosphérique étendue riche en hydrogène. Ces planètes ont donc peu de chances de devenir semblable à la Terre.

Ci-dessous : comparaison entre la Terre et une mini-Neptune. (NASA)

Lammer et son équipe sont arrivées à cette conclusion après avoir analysé les effets des radiations sur la haute atmosphère de Super-Terres en orbite autour des étoiles  Kepler-11, Gliese 1214 et 55 Cancri. Toutes ces planètes sont en orbite relativement étroites avec leurs étoiles parentes et elles sont supposées contenir des noyaux solides entourés par une atmosphère riche en hydrogène, en eau et en méthane. Les astronomes supposent que ces gaz primordiaux furent capturés de nébuleuses lors de la formation des planètes, mais n’ont pas eu la chance d’y échapper.

Leur précédente analyse a montré que la lumière dans l’extrême ultraviolet, provenant des étoiles, réchauffent l’atmosphère de leurs planètes respectives. Par conséquent, les enveloppes se gonflent pour atteindre une taille énorme, plusieurs fois le rayon de chaque planète. Certains de ces gaz s’échappent dans l’espace (dans un processus complexe appelé “Évasion / fuite hydrodynamique”), mais la plupart de l’atmosphère reste intacte.

Selon les auteurs de l’étude :

La perte de masse atmosphérique des Super-Terres étudiées est de un à deux ordres de grandeur plus faible par rapport à celui des Jupiters chauds, on peut donc s’attendre à ce que ces planètes ne puissent pas perdre leurs enveloppes d’hydrogène au cours de leurs vies restantes.

Ce sont des nouvelles potentiellement mauvaises dans la mesure où l’habitabilité est concernée.

Ci-dessous : la plupart de ces exoplanètes, qui ont été définies comme potentiellement “habitables”, sont des super-Terres.

On notera également que plus la mini-Neptune est loin dans la zone habitable de son étoile, plus sa couche atmosphérique est importante.

La question, de savoir comment ces planètes peuvent devenir propice à la vie, reste ouverte, même si elles sont situées dans la zone habitable d’un système solaire.

La recherche est publiée sur les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society : Are super-Earths really mini-Neptunes? Images : NASA.