Les astronomes découvrent une planète avec l’une des formes les plus inhabituelles jamais vues

Les planètes sont tous les globes, à droite? Vallée. Si elles ressemblent à WASP-103b, elles sont loin d’être les sphères parfaites que nous voyons dans leur esprit – au contraire, une nouvelle découverte montre que certaines planètes peuvent ressembler davantage à des pommes de terre.

Découverte – La planète WASP-103b est située autour de l’étoile de type F à 1 500 années-lumière de la Terre. Cette étoile est plus grande et plus massive que le Soleil, et la planète est également grande, environ une fois et demie plus grande que Jupiter. L’équipe internationale d’astronomes a publié des résultats récents en Astronomie et astrophysique mardi, l’étrange forme du monde sera décrite pour la première fois.

L’étoile à domicile semble être inférieure à 20 000 milles Les tensions de marée font de WASP-103b une forme improbable que les astronomes ont comparée au rugby. Il ressemble aussi à un œuf ou à une pomme de terre.

Voici le contexte – Les planètes de notre système solaire sont à des millions de kilomètres de notre étoile hôte, et il faut au moins quelques mois, un an (Terre !), ou plusieurs années pour orbiter autour du Soleil. Cependant, un groupe d’exoplanètes connues sous le nom de Jupiters chauds orbitent autour de leurs étoiles d’origine en quelques jours, parfois en quelques heures seulement. Jupiter chaud, qui orbite autour de son étoile en moins d’un jour, est connu comme étant les planètes d’une période extrêmement courte.

Les astronomes ont initialement découvert WASP-103b en 2014, notant que la planète devait subir des contraintes de marée élevées en raison de sa proximité avec son étoile d’origine – en orbite autour de WASP-103 en 22 heures. Ce n’est pas la plus courte période d’orbite connue – certaines exoplanètes ont été trouvées avec des périodes de moins de 10 heures – mais c’est assez court pour faire de WASP-103b un véritable monde extrême.

Lorsqu’il a été découvert, les chercheurs ont soupçonné qu’il pourrait avoir une forme inhabituelle basée sur la modélisation, bien que cela n’ait pas encore été confirmé.

Oeuf trop chaud. ESA

Comment ils ont fait – À l’aide des données de la mission CHEOPS de l’Agence spatiale européenne et des télescopes spatiaux Hubble et Spitzer de la NASA, l’équipe a créé la forme étrange de WASP-103b. De notre point de vue, la planète dépasse WASP-103 – c’est-à-dire qu’elle dépasse son étoile d’origine.

C’est l’une des principales méthodes de recherche d’une planète, dans laquelle le télescope attend que l’exoplanète passe par une étoile lointaine et note à quel point l’étoile semble s’estomper. Twilight peut fournir de nombreuses informations sur la planète, y compris sa taille. Cependant, cette étude adopte une approche différente, analysant les courbes de lumière de WASP-103 pour déterminer la forme de cette planète.

L’approche combinée suggère que la planète atteint son équateur, devenant allongée par les marées – quelque chose de sans précédent dans notre système solaire parce que nos planètes sont trop éloignées du Soleil pour avoir un effet aussi dramatique. Même la lune Io de Jupiter, que Jupiter étire et tire pendant sa période orbitale de 42 heures, reste approximativement sphérique.

Trouver une telle planète est rare – une autre planète, WASP-12b, est de taille similaire, allongée et a une période d’orbite similaire, mais son étoile la déchire et est moins détaillée dans les observations.

“C’est incroyable que Cheops ait pu réellement exposer cette petite déformation”, a déclaré Jacques Laskar, astronome et co-auteur de l’Observatoire de Paris à l’Université Paris Sciences et Lettres.

“C’est la première fois qu’une telle analyse est faite, et nous pouvons espérer que l’observation à long terme renforcera cette observation et nous aidera à mieux comprendre la structure interne de la planète.”

Pourquoi est-ce important – À ce jour, les astronomes ont découvert 4 884 planètes et ont environ 8 400 candidats à la validation. Toutes ces planètes ont des formes, des tailles et des configurations différentes. Cette grande quantité de données aide les astronomes à clarifier la formation des planètes et la formation de systèmes comme le nôtre – et remet en question nos hypothèses.

Cela comprend également la compréhension des tensions de marée créées par les étoiles sur leurs planètes. La plupart des planètes à durée de vie ultra-courte sont condamnées parce que leurs étoiles les enlèvent ou les déchirent. Mais étrangement, les astronomes pensent que WASP-103b s’éloigne de WASP-103, pas vers lui, l’épargnant du mal.

Et après – Des recherches plus approfondies sur WASP-103b aideront les astronomes à comprendre la structure interne de la planète et comment elle affecte l’atmosphère mondiale, qui est élargie par rapport à Jupiter. Ces études aideront également à confirmer si la planète s’éloigne vraiment de l’étoile et ce qui pourrait en être la cause.

Le télescope spatial James Webb récemment lancé pourrait examiner WASP-103b et des planètes marémotrices similaires pour une meilleure compréhension, selon l’ESA. Nous avons hâte de voir quels mondes étranges le télescope peut encore découvrir.

Abstrait:

Teneur. Les planètes dans la période ultra-courte subissent une forte interaction de marée avec leur étoile hôte, provoquant la déformation de la planète et sa mise en orbite autour des marées.

Objectifs. WASP-103b est l’exoplanète avec la plus grande signature de déformation attendue dans sa courbe de lumière de transit et l’un des temps de pénétration hélicoïdale attendus les plus courts. Mesurer la déformation des marées de la planète permettrait d’estimer le nombre d’amours fluides de second ordre et d’avoir une vue d’ensemble de la structure interne de la planète. De plus, mesurer le temps de décroissance des marées permettrait d’estimer le facteur de qualité des marées stellaires, qui est la clé pour limiter la physique stellaire.

méthodes. Nous avons obtenu 12 courbes de lumière de transit WASP-103b avec le satellite ExOplanet caractéristique (CHEOPS) pour évaluer la déformation et la décroissance des marées de ce système extrême. Nous avons modélisé des courbes de lumière de transit CHEOPS de haute précision avec un bruit instrumental systématique à l’aide d’une régression gaussienne multivariée rapportée par des paramètres instrumentaux. Pour modéliser la déformation des marées, nous avons utilisé un modèle paramétrique qui nous a permis de déterminer le nombre d’amours fluides de second ordre sur la planète. Nous avons combiné nos courbes de lumière avec le transit WASP-103b précédemment observé Hubble Télescope spatial (HST) et Spitzer pour augmenter le rapport signal sur bruit de la courbe de lumière et pour mieux distinguer le signal minute attendu de la déformation planétaire.

Résultats. Nous estimons le nombre d’amour radial WASP-103b hF = 1,59−0,53+0,45. C’est la première fois qu’une déformation fœtale est détectée directement (Figure 3) σ) à partir de la courbe de lumière de transit de l’exoplanète. Combinaison de CHEOPS, HST et des temps de transit dérivés des données Spitzer courbes de lumière avec d’autres temps de transit disponibles dans la littérature, nous ne trouvons pas de changement significatif de la période orbitale pour WASP-103b. Cependant, les données suggèrent une augmentation de la période orbitale, et non une diminution, comme prévu pour une diminution des marées. Cela peut être dû à un compagnon visuel, s’il est associé, à un effet Applegate ou à un artefact statistique.

Conclusions. Le nombre d’amour estimé pour WASP-103b est similaire à celui de Jupiter. Cela nous permet de limiter la structure interne et la composition de WASP-103b, ce qui peut fournir des indices sur l’inflation de Jupiter chaud. Observations futures ensemble James Webb Le télescope spatial est mieux à même de limiter le nombre radial d’amour du WASP-103b en raison de son rapport signal sur bruit élevé et de l’assombrissement infrarouge moindre des membres. Il faudra plus de temps pour limiter la réduction des marées dans ce système.

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