Le 8 décembre 2024, une équipe internationale a annoncé la découverte d'une planète extraordinairement légère en orbite autour d'une étoile distante de la Voie lactée. Nommée WASP-193b, cette planète est 50 % plus grande que Jupiter mais a une densité 25 fois inférieure à celle du géant gazeux, suggérant qu'elle est aussi éthérée que de la barbe à papa.
Cette découverte, dirigée par l'Instituto Andaluz de Astrofísica (IAA-CSIC) en Espagne et publiée dans 'Nature Astronomy', remet en question la compréhension actuelle de la formation des planètes géantes et ultra-légères.
WASP-193b est la deuxième planète la plus légère découverte à ce jour, dépassée uniquement par Kepler 51d, qui est de taille similaire à Neptune. Selon le chercheur Francisco J. Pozuelos de l'IAA-CSIC, les dimensions de la planète et sa densité extrêmement basse en font une rareté parmi les plus de 5 000 exoplanètes identifiées jusqu'à présent.
Julien de Wit, co-auteur de l'étude et professeur adjoint au Massachusetts Institute of Technology, a décrit WASP-193b comme un cas extrême d'une classe de planètes appelées 'Jupiters gonflés' ou 'éponge'. Bien que ces types de planètes soient connus depuis 15 ans, elles demeurent un véritable mystère.
Pozuelos a noté que cette planète remet en question les théories actuelles de formation planétaire, déclarant : 'Nous ne pouvons pas expliquer comment cette planète s'est formée. Nous avons besoin d'observations détaillées de son atmosphère pour comprendre son évolution.'
La découverte a été réalisée par le Wide Angle Search for Planets (WASP), une collaboration internationale qui exploite deux observatoires robotiques dans les deux hémisphères. Ces observatoires utilisent des caméras grand champ pour mesurer la luminosité de milliers d'étoiles individuelles dans le ciel.
Les observations recueillies entre 2006 et 2008, puis de nouveau entre 2011 et 2012, ont révélé des diminutions périodiques de la luminosité de WASP-193, une étoile semblable au Soleil située à environ 1 200 années-lumière de la Terre. L'analyse de ces transits a indiqué qu'un massive 'super-Jupiter' passe devant l'étoile tous les 6,25 jours.
Pour déterminer la masse de la planète, sa densité et sa composition potentielle, l'équipe a utilisé la méthode des vitesses radiales, qui analyse les petites oscillations dans le mouvement de l'étoile dues à l'attraction gravitationnelle d'une planète en orbite. Ces variations se reflètent dans les décalages de la longueur d'onde du spectre de l'étoile : plus la planète est massive, plus le décalage observé est important.
Dans le cas de WASP-193b, des changements significatifs de la vitesse radiale de l'étoile ont à peine été détectés. 'Malgré sa taille énorme, cette planète est si légère qu'elle exerce à peine une traction détectable sur son étoile,' a expliqué Pozuelos.
La collecte des données nécessaires pour déterminer la masse de la nouvelle planète a pris près de quatre ans.
Les calculs confirment que WASP-193b a une masse d'environ 0,14 fois celle de Jupiter et une densité de 0,059 gramme par centimètre cube, considérablement plus basse que celle de Jupiter et de la Terre, mais comparable aux 0,05 gramme par centimètre cube de la barbe à papa.
'La planète est si légère qu'il est difficile d'imaginer un matériau solide équivalent,' a déclaré Julien De Wit, ajoutant que la similitude avec la barbe à papa provient du fait que les deux sont pratiquement de l'air. 'La planète est essentiellement super-éponge.'
Les auteurs suggèrent que WASP-193b pourrait posséder une atmosphère principalement composée d'hydrogène et d'hélium, potentiellement s'étendant sur plusieurs dizaines de milliers de kilomètres au-delà de l'atmosphère de Jupiter. Actuellement, aucun modèle de formation planétaire ne peut expliquer une planète avec de telles proportions atmosphériques.
Pozuelos a indiqué que parmi les rares planètes ultra-légères connues, WASP-193b est le meilleur candidat pour être étudié par le télescope spatial James Webb, ce qui pourrait aider à comprendre 'comment une planète aussi légère que de la barbe à papa peut se former.'