LHS 1903 : L'ordre inversé du système planétaire

Des astronomes ont découvert un étrange système planétaire « inversé » autour de l'étoile LHS 1903 qui remet en question les lois fondamentales de la formation des mondes. Contrairement à notre Système solaire, où les planètes rocheuses se situent près du soleil et les géantes gazeuses plus loin, ce système présente un monde rocheux en orbite au-delà de ses voisines gazeuses. Cette découverte, annoncée le 12 février 2026 par une équipe internationale de chercheurs, suggère que l'évolution planétaire peut suivre une voie séquentielle « de l'intérieur vers l'extérieur » jusqu'alors inconnue de la science.

En quoi l'ordre planétaire de LHS 1903 diffère-t-il de celui de notre Système solaire ?

L'ordre planétaire dans LHS 1903 se caractérise par une architecture « inversée » composée d'une planète rocheuse interne, suivie de deux géantes gazeuses, et enfin d'une autre planète rocheuse sur l'orbite la plus lointaine. Cela contredit le modèle standard du Système solaire où les planètes telluriques comme la Terre restent proches du Soleil tandis que les géantes gazeuses comme Jupiter résident dans les régions extérieures plus froides. Dans le système LHS 1903, la présence d'un petit monde dense au-delà des géantes gazeuses défie le gradient traditionnel rocheux-interne/gazeux-externe.

Notre compréhension actuelle de l'architecture planétaire repose largement sur la composition de notre propre voisinage. Dans le Système solaire, les quatre planètes les plus proches du Soleil — Mercure, Vénus, la Terre et Mars — sont petites et rocheuses parce que le rayonnement stellaire a empêché les gaz légers de s'accumuler près de l'étoile. Plus loin, au-delà de la « ligne de glace », les températures étaient suffisamment basses pour que les géantes gazeuses comme Jupiter et Saturne puissent accumuler des atmosphères massives. LHS 1903, une étoile naine rouge située dans le disque épais de la Voie lactée, brise totalement ce moule en hébergeant une quatrième planète rocheuse dans les confins du système, là où les géantes gazeuses dominent habituellement.

La découverte a été menée par Thomas Wilson, astrophysicien planétaire à l'Université de Warwick. Wilson et son équipe avaient initialement identifié trois planètes autour de la naine rouge, lesquelles semblaient suivre l'ordre attendu : un monde rocheux suivi de deux mondes gazeux. Cependant, des investigations plus approfondies sur les données du satellite CHEOPS (Characterising Exoplanet Satellite) de l'Agence spatiale européenne ont révélé un quatrième membre caché. Cette planète la plus externe, désignée sous le nom de LHS 1903 e, est un petit monde rocheux qui existe là où les scientifiques s'attendaient à ne rien trouver, ou alors une géante de glace.

Pourquoi la planète extérieure de LHS 1903 est-elle rocheuse au lieu d'être gazeuse ?

La planète extérieure de LHS 1903 est rocheuse car elle s'est probablement formée dans un « environnement appauvri en gaz » après que les planètes intérieures ont consommé l'hydrogène et l'hélium disponibles dans le disque protoplanétaire. Selon l'auteur principal Thomas Wilson, cela suggère que les planètes se sont formées l'une après l'autre plutôt que simultanément. Au moment où la quatrième planète a commencé à fusionner, le système n'avait plus le gaz nécessaire pour construire une atmosphère épaisse, ne laissant que des matériaux solides pour former un noyau rocheux.

La théorie standard du disque protoplanétaire pose le principe que les planètes se forment simultanément à partir d'un anneau massif de poussière et de gaz. À mesure que les grains de poussière s'agglutinent pour former des planétésimaux, ils finissent par devenir des noyaux. Si un noyau devient suffisamment gros alors que le gaz est encore abondant, cela déclenche un processus d'accrétion par emballement, et il devient une géante gazeuse. Dans le cas de LHS 1903, les chercheurs proposent un scénario de formation séquentielle. Ce processus « de l'intérieur vers l'extérieur » implique que les planètes intérieures étaient « avides de gaz », dépouillant le disque de ses éléments les plus légers avant que la planète la plus externe ne puisse atteindre ses stades finaux de croissance.

Cette découverte apporte la première preuve concrète d'une formation planétaire dans des environnements où le gaz a été prématurément épuisé. « Les planètes rocheuses ne se forment généralement pas si loin de leur étoile hôte », a noté Wilson dans un communiqué publié dans la revue Science. L'existence de LHS 1903 e prouve que de petits mondes rocheux peuvent émerger dans les confins froids d'un système si le calendrier de dissipation du disque s'aligne correctement. Cela remet en cause la théorie de la « ligne de glace », qui suppose que la distance par rapport à l'étoile est le principal déterminant de la nature gazeuse ou rocheuse d'une planète.

Quel rôle CHEOPS de l'ESA a-t-il joué dans cette découverte ?

Le satellite CHEOPS de l'ESA a fourni la photométrie de transit de haute précision nécessaire pour détecter la légère baisse de luminosité causée par le passage de la planète rocheuse la plus externe devant LHS 1903. Alors que d'autres télescopes avaient identifié les trois planètes intérieures, CHEOPS a permis aux astronomes de calculer la densité et la taille de la quatrième planète avec une précision extrême. Ces mesures ont confirmé que la planète était un corps rocheux dense plutôt qu'un monde gazeux de faible densité, révélant la nature « inversée » du système.

La mission CHEOPS est spécifiquement conçue pour caractériser les exoplanètes connues en mesurant leur taille avec un niveau de détail sans précédent. En observant les courbes de lumière de LHS 1903, le satellite a permis à l'équipe internationale d'exclure la présence d'une épaisse enveloppe d'hydrogène et d'hélium sur le monde le plus éloigné. Ce niveau de précision est vital pour distinguer les « super-Terres » (rocheuses) des « mini-Neptunes » (gazeuses), qui peuvent souvent se ressembler dans les données à plus basse résolution d'autres relevés comme TESS de la NASA.

L'utilisation de CHEOPS souligne l'importance des observations de suivi ciblées dans l'astronomie moderne. Comme l'a expliqué Isabel Rebollido, chercheuse sur les disques planétaires à l'Agence spatiale européenne, nos théories sur la formation des planètes ont historiquement été biaisées par le Système solaire. « À mesure que nous observons de plus en plus de systèmes d'exoplanètes différents, nous commençons à revisiter ces théories », a déclaré Rebollido. Les données de CHEOPS ont agi comme la « preuve irréfutable » qui a forcé les chercheurs à regarder au-delà des modèles de formation simultanée et à envisager des trajectoires évolutives plus complexes et échelonnées.

Implications pour l'astronomie future et l'évolution planétaire

La découverte du système LHS 1903 nécessite une révision importante des manuels sur la formation planétaire. Si les planètes peuvent se former de manière séquentielle dans des environnements appauvris en gaz, la variété des architectures planétaires dans la Voie lactée pourrait être bien plus grande que ce que l'on imaginait auparavant. Cela a des implications profondes pour notre compréhension des systèmes de naines M, qui sont les types d'étoiles les plus courants dans notre galaxie et sont des cibles fréquentes dans la recherche de zones habitables.

Les recherches futures se concentreront probablement sur la question de savoir si cet ordre « inversé » est une anomalie rare ou un sous-produit courant de l'évolution des naines rouges. Étant donné que les naines rouges comme LHS 1903 sont plus froides et plus petites que le Soleil, leurs disques protoplanétaires se comportent différemment, permettant potentiellement les scénarios d'épuisement des gaz décrits par l'équipe de Wilson. Les astronomes cherchent maintenant à utiliser le télescope spatial James Webb (JWST) pour analyser l'atmosphère — ou son absence — sur LHS 1903 e afin de confirmer s'il reste des traces de gaz de son époque de formation.

Alors que nous continuons à répertorier les plus de 6 000 exoplanètes découvertes depuis les années 1990, des systèmes comme LHS 1903 rappellent que l'univers n'est pas lié par les règles spécifiques observées dans notre propre jardin. La transition d'une compréhension « rocheuse-interne, gazeuse-externe » vers une vision plus fluide de l'architecture orbitale aidera les scientifiques à mieux prédire où pourraient se cacher des mondes semblables à la Terre. La quête de la vie au-delà de notre Système solaire dépend de la modélisation précise de ces systèmes « étranges » qui défient nos attentes initiales.

Mise à jour météo spatiale : note sur la visibilité des aurores

En plus de ces découvertes dans l'espace profond, les observateurs sur Terre pourraient assister à leur propre spectacle céleste cette semaine. Suite à l'annonce concernant LHS 1903, les rapports de météo spatiale indiquent une tempête géomagnétique modérée (G1) avec un indice Kp de 5. Cette activité devrait rendre l'aurore boréale visible dans plusieurs régions nordiques. Les détails clés pour l'observation incluent :

• Latitude de visibilité : 56,3 degrés nord.
• Principales régions d'observation : Fairbanks (Alaska), Reykjavik (Islande), Tromsø (Norvège), Stockholm (Suède) et Helsinki (Finlande).
• Conseils d'observation : Pour une expérience optimale, trouvez un endroit sombre, loin des lumières de la ville, entre 22h et 2h du matin (heure locale) et regardez vers l'horizon nord.