Les astronomes ont trouvé beaucoup d’exoplanètes mais peu de preuves d’exolunes, et un nouveau modèle pourrait expliquer pourquoi
Espace
1 février 2022
Vue d’artiste d’une exoplanète Shutterstock / Artsiom P
Les planètes rocheuses beaucoup plus grandes que la Terre pourraient ne pas être en mesure de former de grandes lunes comme la nôtre, ce qui est crucial pour la rotation et le climat stables de la Terre.
Les astronomes ont découvert des milliers de planètes autour d’autres étoiles, mais les lunes d’autres systèmes solaires se sont révélées plus insaisissables. Bien que ce manque d’exolunes puisse être dû au fait qu’elles sont difficiles à repérer et que nous n’avons pas regardé avec des télescopes suffisamment puissants, il est également possible que les lunes n’existent pas du tout.
Miki Nakajima de l’Université de Rochester, New York, et ses collègues ont effectué des simulations d’événements d’impact, l’un des scénarios de formation de lune les plus courants, pour une gamme de planètes rocheuses et glacées. Ils ont découvert que les planètes avec un rayon 1,6 fois plus grand que celui de la Terre sont beaucoup moins susceptibles de former des lunes.
Lorsqu’une planète est heurtée par un objet à grande vitesse, cela crée un disque de roche vaporisée et d’eau autour de la planète. Au fil du temps, cette vapeur peut se condenser en « lunes », qui peuvent éventuellement fusionner en grandes lunes. Mais Nakajima et son équipe ont découvert que pour les grandes planètes, la gravité fait glisser la vapeur sur les lunes et les attire vers leur planète mère avant qu’elles n’aient une chance de se combiner.
« C’est un peu comme un cycliste. Si vous faites du vélo, vous pourriez ressentir le [air] la traînée – c’est ce que ressentent les particules », explique Nakajima. “En conséquence, ces particules perdent leur vitesse et tombent vers la planète.”
Le modèle utilisé par Nakajima et son équipe supposait que le disque pouvait être modélisé comme un fluide. Il a également supposé que l’objet frappant la planète et conduisant à la formation du disque a frappé la planète à un angle de 48 degrés, ce que les modèles de formation de lune précédents avaient utilisés. Les travaux futurs pourraient explorer une gamme d’angles pour mieux confirmer l’absence apparente de lunes, explique David Kipping de l’Université de Columbia à New York.
Cependant, le manque de lunes trouvé à Nakajima et le travail de son équipe sont toujours utiles pour les astronomes.
« Ils disent [planets] qui sont six masses terrestres, ou 1,6 rayon terrestre, ne devraient pas former de grandes lunes », explique Kipping, qui a dirigé une mission de chasse aux exomounes avec le satellite Kepler. « C’est super, parce que je peux sortir et les chercher. Si je les trouve, c’est vraiment intéressant. Et si nous ne les trouvons pas, alors nous avons du crédit pour cette théorie.
Référence de la revue : Communication NatureDOI : 10.1038/s41467-022-28063-8
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