Telle un Oreo doublement rempli de proportions planétaires, l'étoile LHS 1903 possède deux exoplanètes rocheuses prenant en sandwich deux exoplanètes gazeuses.
De l’étoile vers l’extérieur, la gamme – rocheuse-gazeuse-gazeuse-rocheuse – défie les modèles qui prédisent que des planètes rocheuses apparaîtront à proximité et des planètes gazeuses plus loin. La configuration fait allusion à une histoire de violence dans le système, affinant potentiellement notre compréhension de la formation planétaire, rapportent des chercheurs le 12 février dans Science.
« De mauvaises choses peuvent arriver dans les jeunes systèmes planétaires », explique Andrew Cameron, astronome à l'Université de St. Andrews en Écosse. « Celui-ci a l'apparence de quelque chose qui a été retourné. »
LHS 1903 est une étoile naine rouge située à environ 116 années-lumière et est environ deux fois moins massive que le soleil. Ses quatre compagnons orbitent tous en moins de 30 jours, formant ainsi un système compact dont les mondes s'étendent sur environ 1,4 à 2,5 fois le rayon de notre planète, à cheval sur la frontière entre les super-Terres et les mini-Neptunes.
Le Transiting Exoplanet Survey Satellite de la NASA a découvert le système en 2019, et des observations ultérieures ont été effectuées par une multitude d'instruments au sol et dans l'espace. Cela permet aux scientifiques de déterminer avec précision les masses et les densités des planètes, donnant ainsi des indices sur leurs compositions.
On pense que les planètes se forment à partir des disques poussiéreux entourant les jeunes étoiles. Les planètes rocheuses se rapprochent généralement, où la lumière intense des étoiles peut détruire leur atmosphère. Le gaz est plus répandu dans le disque externe, engendrant des géantes comme Jupiter qui conservent souvent des enveloppes épaisses.
« [LHS 1903] suit à merveille ce modèle pour les trois premières planètes », dit Cameron. « Ensuite, quelque chose de bizarre est arrivé à la quatrième planète. »
D'après sa densité, la quatrième planète de LHS 1903 semble être rocheuse, tandis que les deux planètes situées plus loin semblent enveloppées dans des enveloppes gazeuses. Ce serait comme trouver un monde ressemblant à Vénus au-delà de l’orbite de Neptune.
Ce casse-tête soutient l'idée selon laquelle, au début de leur histoire, les planètes extérieures de LHS 1903 ont migré vers l'intérieur. On pense qu'un tel processus s'est produit au cours des premières centaines de millions d'années de notre propre système solaire, lorsqu'un spasme gravitationnel a provoqué une inclinaison de Jupiter et de Saturne vers le soleil, renversant les astéroïdes de manière désordonnée et peut-être même changeant les orbites d'Uranus et de Neptune.
Quelque chose de similaire pourrait être arrivé aux planètes de LHS 1903, soit en envoyant un gros corps s'écraser sur la quatrième planète qui a détruit son atmosphère, soit en dispersant des matériaux de construction du monde depuis le système externe. La quatrième planète a peut-être grandi tardivement, « juste au moment où le système manquait de gaz », explique Cameron.
