On pensait que c’était impossible : cette planète prouve que tout n’est pas perdu dans l’Univers

Dans plusieurs milliards
d’années, le Soleil grossira jusqu’à plusieurs fois sa taille
actuelle, enveloppant les planètes intérieures du Système solaire,
dont probablement la Terre. De nombreuses planètes dans d’autres
systèmes font face à un destin similaire à mesure que leurs étoiles
hôtes prennent de l’âge. A priori, ces mondes engloutis ne
devraient pas s’en remettre. Il y a quelques années, des astronomes
de l’Institut d’astronomie de l’Université d’Hawaï ont pourtant
fait la découverte remarquable d’une planète qui a visiblement
survécu.

Les géantes rouges

Au début de leur vie, les étoiles, y
compris notre Soleil, brûlent de l’hydrogène en hélium dans leur
cœur par des réactions nucléaires. On appelle cette phase la
séquence principale. Puis, lorsque l’hydrogène de
l’étoile est presque entièrement converti 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
coeur de l’étoile. Sous l’effet de la gravité, ce coeur se
contracte, tandis que les couches externes commencent à se dilater.
Ce processus provoque finalement une augmentation de la taille de
l’étoile et elle se transforme en géante rouge. Pendant cette phase,
l’étoile devient plus lumineuse et plus froide.

Naturellement, pendant 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 alors englouties ou absorbées, tandis
que leurs matériaux se mélangent aux couches externes de l’étoile.
Cependant, il peut arriver que certaines planètes s’en sortent
malgré tout. C’est notamment le cas de 8 UMi b,
surnommée Halla, une planète de type Jupiter.

Une « survivante
extraordinaire »

En s’appuyant sur plusieurs
observatoires, des astronomes ont déterminé que cette planète
évoluait autour de son étoile géante rouge à seulement la moitié de
la distance séparant la Terre et le soleil. Au départ, cette
observation n’avait rien de très surprenant. En utilisant les
observations des oscillations stellaires de cette étoile à partir
du satellite TESS, ils ont toutefois découvert que cette étoile
brûlait de l’hélium dans son noyau. Cela signifie
qu’elle s’était déjà énormément étendue en une étoile géante rouge
au moins une fois auparavant. L’étoile aurait en effet gonflé
jusqu’à 1,5 fois la distance orbitale de la
planète, engloutissant celle-ci dans le processus, avant
de se réduire à sa taille actuelle, à seulement un dixième de cette
distance.

« L’engloutissement
planétaire a des conséquences catastrophiques pour la planète ou
l’étoile elle-même, ou les deux. Le fait qu’Halla ait réussi à
persister dans le voisinage immédiat d’une étoile géante qui
l’aurait autrement engloutie fait de cette planète une survivante
extraordinaire« , note l’astronome Marc Hon, principal
auteur 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 en réalité
jamais été confrontée à ce danger d’engloutissement. Semblable à la
célèbre planète Tatooine de Star Wars, qui
orbite autour de deux soleils, l’équipe pense que l’étoile hôte
pourrait en effet être le résultat de la fusion de deux étoiles
originelles. Une telle fusion pourrait alors peut-être avoir
empêché l’une d’entre elles de s’étendre suffisamment pour
engloutir la planète.

Une autre possibilité est qu’Halla
soit un nouveau-né. Autrement dit, cette violente collision entre
les deux étoiles, encore hypothétique, pourrait avoir produit un
nuage de gaz à partir duquel la planète se serait formée. Il
s’agirait dans ce cas d’une planète de « deuxième
génération ».

Ainsi, la découverte d’Halla, une planète ayant survécu à
l’expansion de son étoile en géante rouge, remet en question 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 prévenant 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 la
survie des mondes dans des conditions extrêmes. À mesure 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
potentielles destinées de notre propre planète. Halla, la planète
survivante, symbolise ainsi l’adaptabilité et la résistance de la
matière céleste face aux forces titanesques de l’Univers.