Dans quelques milliards d’années, le Soleil va gonfler jusqu’à atteindre plusieurs fois sa taille actuelle, engloutissant les planètes intérieures du système solaire, dont probablement la Terre. De nombreuses planètes d’autres systèmes subiront le même sort à mesure que leurs étoiles hôtes vieilliront. Ces mondes engloutis ne se rétabliront probablement pas. Mais il y a quelques années, des astronomes de l’Institut d’astronomie de l’Université d’Hawaï ont fait la découverte remarquable d’une planète qui a apparemment survécu.
Les géantes rouges
Au début de leur vie, les étoiles, y compris notre Soleil, brûlent l’hydrogène en hélium dans leur noyau par des réactions nucléaires. Cette phase est appelée séquence principale. Ensuite, lorsque l’hydrogène de l’étoile est presque entièrement transformé en hélium, la réaction nucléaire diminue. La pression exercée par la fusion nucléaire diminue à son tour, tandis que la gravité continue de comprimer le noyau de l’étoile. Sous l’effet de la gravité, ce noyau se contracte, tandis que les couches externes commencent à se dilater. Ce processus finit par faire augmenter la taille de l’étoile et elle se transforme en géante rouge. Durant cette phase, l’étoile devient plus brillante et plus froide.
Naturellement, durant cette phase d’expansion, les planètes concernées subissent des forces de marée intenses, tandis que les températures et les pressions sont extrêmes. Celles qui étaient initialement en orbite autour de leur étoile sont ensuite avalés ou absorbéstandis que leurs matériaux se mélangent aux couches externes de l’étoile. Cependant, il peut arriver que certaines planètes survivent malgré tout. C’est notamment le cas de 8 UMi bsurnommé Hallaune planète de type Jupiter.
Un « survivant extraordinaire »
Grâce à plusieurs observatoires, les astronomes ont déterminé que cette planète orbite autour de son étoile géante rouge à seulement la moitié de la distance entre la Terre et le Soleil. Au début, cette observation n’était pas très surprenante. Cependant, en utilisant les observations des oscillations stellaires de l’étoile par le satellite TESS, ils ont découvert que cette étoile hélium brûlé dans son noyau. Cela signifie qu’elle s’était déjà énormément développée au moins une fois auparavant pour devenir une étoile géante rouge. L’étoile aurait en fait gonflé jusqu’à 1,5 fois la distance orbitale de la planètel’engloutissant dans le processus, avant de rétrécir à sa taille actuelle, juste un dixième de cette distance.
» L’engloutissement planétaire a des conséquences catastrophiques pour la planète ou l’étoile elle-même, voire les deux. Le fait que Halla ait réussi à persister à proximité immédiate d’une étoile géante qui, autrement, l’aurait engloutie, fait de cette planète une survivante extraordinaire. » note l’astronome Marc Hon, auteur principal de l’étude publiée dans Nature.
Comment expliquer une telle résilience ?
Les chercheurs proposent deux théories principales. La première propose que cette planète n’ait jamais réellement été confrontée à ce danger d’être engloutie. À l’instar de la célèbre planète Tatooine de Star Wars, qui orbite autour de deux soleils, l’équipe pense que l’étoile hôte pourrait en fait être le résultat de la fusion de deux étoiles originelles. Une telle fusion pourrait alors peut-être avoir a empêché l’un d’entre eux de s’étendre suffisamment pour engloutir la planète.
Une autre possibilité est que Halla soit un nouveau-né. En d’autres termes, cette collision violente entre les deux étoiles, encore hypothétique, aurait pu produire un nuage de gaz à partir duquel la planète se serait formée. Dans ce cas, il s’agirait d’une planète « deuxième génération ».
Ainsi, la découverte de Halla, une planète ayant survécu à l’expansion de son étoile en géante rouge, remet en cause notre compréhension de la dynamique stellaire et planétaire. Alors que le destin de nombreuses planètes est d’être englouties par leurs étoiles vieillissantes, Halla présente un cas unique de résilience cosmique. Les théories proposées par les astronomes, qu’il s’agisse d’une fusion stellaire empêchant l’engloutissement ou de la formation de la planète à partir des débris d’une telle fusion, illustrent la complexité et les surprises de l’évolution stellaire.
Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives sur les interactions entre étoiles et planètes, et sur la possibilité de survie des mondes dans des conditions extrêmes. Alors que notre propre Soleil approche de sa phase de géante rouge dans plusieurs milliards d’années, des études comme celle-ci enrichissent notre compréhension des mécanismes cosmiques à l’œuvre et des destinées potentielles de notre propre planète. Halla, la planète survivante, symbolise ainsi l’adaptabilité et la résilience de la matière céleste face aux forces titanesques de l’Univers.