Alors que des étoiles comme notre Soleil atteignent la fin de leur vie, elles se lancent dans un voyage transformateur qui aura un impact significatif sur les planètes en orbite autour d’elles. De nouvelles recherches, exploitant les données du Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA, fournissent des preuves irréfutables que ces étoiles vieillissantes détruisent activement les planètes résidant à proximité d’elles, un phénomène précédemment théorisé mais désormais directement observé.
L’évolution des étoiles et de leurs planètes
Les étoiles passent la majeure partie de leur existence dans une phase stable connue sous le nom de « séquence principale », fusionnant l’hydrogène en hélium dans leur noyau. Cependant, une fois qu’une étoile a épuisé son carburant hydrogène, elle commence à évoluer. Pour les étoiles de masse similaire à notre Soleil, cette transition implique une expansion vers une géante rouge, une phase caractérisée par une augmentation significative de la taille et un refroidissement de la surface. Cette expansion constitue une menace sérieuse pour les planètes en orbite rapprochée, car elles pourraient être englouties par l’enveloppe stellaire croissante.
À la recherche de planètes disparues
Les astronomes Edward Bryant et Vincent Van Eylen se sont concentrés sur 456 941 étoiles récemment entrées dans la phase post-séquence principale. Ils ont utilisé un algorithme informatique pour analyser ces étoiles à la recherche de subtiles baisses de luminosité, qui indiquent une planète passant devant l’étoile – une technique connue sous le nom de méthode de transit. Les chercheurs ont spécifiquement ciblé les planètes géantes avec de courtes périodes orbitales, c’est-à-dire les planètes qui accomplissent une orbite en 12 jours ou moins.
Leur analyse a révélé l’existence de 130 planètes et planètes candidates en orbite autour de ces étoiles, dont 33 jusqu’alors inconnues. Plus important encore, ils ont découvert que ces planètes géantes proches étaient beaucoup moins courantes autour d’étoiles qui s’étaient considérablement dilatées et refroidies en géantes rouges, ce qui suggère que beaucoup avaient déjà été détruites.
Le pouvoir dévastateur des interactions des marées
La destruction de ces planètes est probablement due à un « bras de fer gravitationnel » connu sous le nom d’interaction de marée. À mesure qu’une étoile évolue et se dilate, l’attraction gravitationnelle exercée par une planète proche devient plus forte. De la même manière que la Lune influence les marées de la Terre, la gravité de la planète tire sur l’étoile, tandis que l’étoile tire simultanément sur la planète. Cette traction mutuelle ralentit l’orbite de la planète et la fait tourner en spirale vers l’étoile. Finalement, la planète se désintègre ou tombe directement dans l’étoile.
“C’est une preuve solide qu’à mesure que les étoiles évoluent hors de leur séquence principale, elles peuvent rapidement provoquer la spirale des planètes et leur destruction”, a déclaré le Dr Bryant, astronome à l’University College de Londres et à l’Université de Warwick. Les chercheurs ont été surpris par l’efficacité avec laquelle ces étoiles semblent consommer leurs planètes proches.
Implications pour notre propre système solaire
Les résultats ont des implications plus larges pour notre propre système solaire. Dans environ cinq milliards d’années, notre Soleil évoluera également vers une géante rouge. Cette recherche suggère que le sort des planètes intérieures – y compris la Terre – est loin d’être certain.
«La Terre est certainement plus sûre que les planètes géantes de notre étude, qui sont beaucoup plus proches de leur étoile», explique le Dr Van Eylen. Cependant, les astronomes préviennent que leur étude n’a examiné que les premières étapes de la phase géante rouge, qui ne durent qu’un ou deux millions d’années. Le Soleil a « encore beaucoup d’évolution à faire ». Bien que la Terre elle-même puisse survivre à la phase géante rouge du Soleil, les conditions sur Terre seraient probablement inappropriées pour la vie.
La recherche, publiée dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, donne un aperçu crucial de la relation dynamique entre les étoiles vieillissantes et leurs planètes, et souligne l’existence précaire des planètes résidant à proximité d’étoiles en évolution.
