Universalis
Abonnez-vous à Universalis pour 1 euro

EXOPLANÈTES ou PLANÈTES EXTRASOLAIRES

Formation et évolution des exoplanètes

Le scénario accepté de formation des planètes du système solaire considère que celles-ci se sont constituées dans un disque de gaz et de grains microscopiques de poussières, tournant autour d’un Soleil n’ayant pas encore atteint son état d’équilibre. Au sein de ce disque se seraient développés des grains de plus en plus gros, puis des corps solides appelés planétésimaux, d’une dimension atteignant quelques kilomètres, formant les briques de base de la formation des planètes. Deux zones sont à distinguer dans ce disque : une zone externe, dans laquelle les molécules contenant de l’hydrogène – élément le plus abondant dans le disque –, telles que l’eau ou l’ammoniac, sont organisées sous forme de glaces ; une zone interne, dans laquelle ces molécules sont dans un état liquide ou gazeux. On appelle « ligne des glaces » la région qui sépare ces deux zones. Sa distance à l’étoile varie en fonction de la température de celle-ci, et donc de sa masse (plus la masse de l’étoile est importante, plus sa température est élevée), et de son âge (l’étoile se refroidissant au cours du temps). Dans le cas du Soleil, cette distance est aujourd’hui d’environ 3 ua et marque la séparation entre la région où se trouvent les planètes telluriques et celle où orbitent les planètes géantes. Au-delà de la ligne des glaces, la densité de matière solide disponible augmentant de manière très importante et abrupte, les planétésimaux pourraient s’agréger rapidement entre eux pour former des noyaux solides d’une dizaine de masses terrestres, lesquels devenant à leur tour assez massifs pour attirer, en quelques millions d’années au plus, de très grandes quantités de gaz, formant ainsi les planètes géantes et gazeuses. En deçà de cette ligne des glaces, les planétésimaux se seraient agglomérés plus lentement, en quelques dizaines de millions d’années, pour former des planètes telluriques bien moins massives et rocheuses.

Qu’en est-il des processus de formation des exoplanètes ? Les observations effectuées depuis le milieu des années 1990 démontrent l’existence de disques protoplanétaires et la présence de sillages dans ces disques, en lien possibleavec la formation planétaire. Deux exemples spectaculaires sont ceux des étoiles jeunes HL Tauri (1 million d’années) et TW Hydrae (8 millions d’années). Les images obtenues avec le radiotélescope interférométrique ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), installé dans le nord du Chili, révèlent la présence de plusieurs anneaux dans ces disques, entre lesquels des exoplanètes pourraient être en cours de formation. Les disques protoplanétaires contiennent beaucoup de gaz et un peu de poussières (1 p. 100 de leur masse), constituées principalement de grains de silicates. Les observations montrent que l’essentiel du gaz disparaît du disque après quelques millions d’années. Les planètes géantes, essentiellement constituées de gaz, doivent donc s’être formées avant cette éjection du gaz, et cette formation est nécessairement un processus rapide. Certaines étoiles, un peu plus âgées (quelques dizaines de millions d’années), révèlent des disques de poussières dépourvus, ou presque, de gaz, appelés disques de débris. Sous l’action de divers processus de destruction, notamment la pression exercée par la lumière des étoiles (pression de radiation), les poussières présentes dans les disques de débris ont des durées de vie très inférieures à l’âge du système. Elles doivent donc être produites continuellement, par collision de cailloux ou évaporation d’objets glacés de plus grande taille. Les disques de débris représentent un stade de l’évolution du système, dans lequel les planètes géantes se sont déjà formées et d’éventuelles planètes telluriques sont en cours de développement à partir des planétésimaux. Un prototype de disque de débris est celui de β Pictoris.[...]

La suite de cet article est accessible aux abonnés

  • Des contenus variés, complets et fiables
  • Accessible sur tous les écrans
  • Pas de publicité

Découvrez nos offres

Déjà abonné ? Se connecter

Écrit par

  • : directeur de recherche au CNRS, astrophysicienne
  • : professeur émérite de l'université Paris-VII-Denis-Diderot, membre de l'Académie des sciences

Carte mentale
Élargissez votre recherche dans Universalis

Classification

Pour citer cet article

Anne-Marie LAGRANGE et Pierre LÉNA. EXOPLANÈTES ou PLANÈTES EXTRASOLAIRES [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

Médias

<strong>ß</strong><strong> Pictoris b</strong> - crédits : Lagrange et al/ ESO

ß Pictoris b

Lagrange et al/ ESO

Les exoplanètes et leurs caractéristiques - crédits : Encyclopædia Universalis France

Les exoplanètes et leurs caractéristiques

Encyclopædia Universalis France

L’étoile HR 8799 et ses exoplanètes - crédits : Conseil national de recherches du Canada, C. Marois & Keck Observatory

L’étoile HR 8799 et ses exoplanètes

Conseil national de recherches du Canada, C. Marois & Keck Observatory

Afficher les 6 médias de l'article EXOPLANÈTES ou PLANÈTES EXTRASOLAIRES

Autres références

  • DÉCOUVERTE DES EXOPLANÈTES

    • Écrit par James LEQUEUX
    • 666 mots

    La première exoplanète, c’est-à-dire gravitant autour d'une étoile autre que le Soleil, est découverte en 1995 par Michel Mayor et Didier Queloz, de l'Observatoire de Genève, qui présentent les résultats de leurs observations le 6 octobre 1995, lors d'un congrès scientifique à Florence,...

  • EXOPLANÈTES - Méthodes de détection

    • Écrit par Anne-Marie LAGRANGE
    • 2 917 mots
    • 7 médias

    Une exoplanète est un astre très peu lumineux, qu'elle diffuse la lumière de l’étoile autour de laquelle elle tourne ou qu’elle émette son propre rayonnement, généralement dans l’infrarouge vu sa basse température. Sa détection est donc difficile, et ce, d’autant plus que sa distance à la...

  • WASP-39b, exoplanète

    • Écrit par Jérémy LECONTE
    • 1 503 mots
    • 2 médias
    Spectre de l’atmosphère WASP-39b obtenu par le spectromètre de la mission James-Webb - crédits : NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI) [traduction et charte graphique : EUF]

    WASP-39b (pour Wide Angle Search for Planets, nom du programme qui l’a mise en évidence), encore appelée Bocaprins, est une exoplanète géante gazeuse chaude qui a été découverte en 2011 autour de son étoile WASP-39. Localisée à 700 années-lumière du Soleil, elle a été choisie pour...

  • ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)

    • Écrit par Pierre LÉNA
    • 2 129 mots
    • 5 médias
    ...celui de la formation des planètes. On sait que celles-ci se forment dans les disques de gaz et de poussière qui accompagnent la formation des étoiles. Des centaines d'exoplanètes sont connues depuis la découverte de la première en 1995, et ce domaine de recherche est devenu un des plus actifs de l'...

  • ASTRONOMIE

    • Écrit par James LEQUEUX
    • 11 339 mots
    • 20 médias
    Il serait assez vain d’essayer de résumer les progrès actuels de l’astronomie, tant ils sont variés et considérables. On mentionnera la découverte de près de quatre mille planètes (2018) qui gravitent autour d’une étoile autre que le Soleil – d’où leur nom de planètes extrasolaires ou exoplanètes...

  • EPOXI, mission

    • Écrit par Universalis
    • 490 mots

    Le 4 juillet 2005, un projectile fabriqué par l'homme percute pour la première fois un noyau cométaire, en l'occurrence celui de la comète Tempel 1, alors située à 133 millions de kilomètres de la Terre. Ce projectile a été largué par la sonde Deep Impact de la N.A.S.A., lancée le 12 janvier 2005....

  • EXOBIOLOGIE

    • Écrit par Vassilissa VINOGRADOFF
    • 8 000 mots
    • 4 médias
    Représentation schématique des zones habitables - crédits : Encyclopædia Universalis France
    ...Galaxie ou au-delà. Les sites potentiels pour un développement de la vie semblent néanmoins de plus en plus nombreux au fil des nouvelles observations. Par-delà notre système solaire, il existe d’innombrables autres systèmes planétaires possibles (au regard des milliards d’étoiles de l’Univers),...
  • Afficher les 21 références

Voir aussi

Abonnez-vous à Universalis pour 1 euro

Rejoignez-nous

Inscrivez-vous à notre newsletter