Une récente découverte pourrait bouleverser nos conceptions sur la formation des planètes. En étudiant l’exoplanète en formation PDS 70b, située à environ 400 années-lumière de la Terre, une équipe de chercheurs a observé une anomalie inattendue dans sa composition chimique. Cette planète, presque trois fois plus massive que Jupiter, présente une atmosphère dont la teneur en carbone et en oxygène ne correspond pas aux attentes.
PDS 70b : une exoplanète en formation
La planète PDS 70b fait partie d’un système stellaire unique situé dans la constellation du Centaure. Celui-ci contient deux planètes en cours de formation. C’est d’ailleurs l’un des rares systèmes connus où les planètes sont encore en train de se former, ce qui en fait un objet d’étude précieux pour les astronomes. PDS 70b orbite autour de son étoile à une distance similaire à celle de l’orbite d’Uranus autour du Soleil. Les scientifiques estiment que cette planète est à la fin de son processus de formation après environ 5 millions d’années de croissance. Cela en fait une candidate idéale pour comprendre le lien entre les planètes naissantes et leur disque natal de gaz et de poussière.
Les astronomes ont utilisé le télescope Keck II, situé à Hawaï, pour observer l’atmosphère de PDS 70b. En analysant la composition chimique de l’atmosphère de la planète, ils se sont particulièrement intéressés à la quantité de monoxyde de carbone et d’eau, deux éléments clés dans la formation des planètes. Ces observations ont permis aux chercheurs de déduire les concentrations de carbone et d’oxygène dans l’atmosphère de PDS 70b, des éléments essentiels à la compréhension des processus chimiques impliqués dans la formation des planètes.
Une composition chimique inattendue
Les résultats des analyses ont été surprenants. Selon les modèles classiques, les planètes en formation devraient avoir une composition chimique similaire à celle du disque protoplanétaire, c’est-à-dire riche en carbone et en oxygène. Or, l’atmosphère de PDS 70b contenait beaucoup moins de carbone et d’oxygène que ce que les astronomes avaient anticipé.
Cette divergence a conduit les chercheurs à remettre en question les modèles standards de formation des planètes, suggérant qu’ils sont trop simplistes pour expliquer la diversité chimique observée dans certains systèmes planétaires.
Pour expliquer ce décalage, les astronomes proposent deux scénarios principaux. Le premier suggère que PDS 70b aurait principalement incorporé son carbone et son oxygène à partir de matériaux solides, comme la glace et la poussière, plutôt que directement à partir du gaz du disque protoplanétaire. Cette hypothèse est soutenue par des observations récentes du télescope spatial James Webb qui montrent que certains systèmes planétaires naissants présentent des composés solides, tels que la glace, pouvant influencer la composition chimique des planètes.
Le second scénario propose que le disque protoplanétaire autour de l’étoile de PDS 70 ait récemment été enrichi en carbone. Cette hypothèse repose sur l’idée que les processus chimiques au sein du disque peuvent se modifier au fil du temps, influençant la composition des planètes en formation. Cependant, les données actuelles ne permettent pas de trancher entre ces deux hypothèses. Les astronomes attendent de futures observations, notamment celles de la deuxième planète du système, PDS 70c, pour déterminer avec plus de certitude quel scénario est le plus probable.
