Une équipe de recherche européenne et japonaise a identifié une étoile de type solaire, K2-360, abritant plusieurs planètes, dont une avec une période orbitale exceptionnellement courte. Cette planète, K2-360 b, est parmi les plus denses connues, comparable au plomb, condensant près de huit masses terrestres dans une sphère légèrement plus grande qu'Earth.
John Livingston du Centre d'astrobiologie de Tokyo, auteur principal de l'étude publiée dans Scientific Reports, a noté : "K2-360 b est la planète à période ultracourte la plus dense connue avec des paramètres précis."
La découverte a été facilitée par la mission K2 de la NASA, qui a d'abord observé la planète intérieure transitant devant son étoile en 2016. Des observations de suivi avec des télescopes terrestres, y compris les spectrographes HARPS et HARPS-N, ont confirmé la présence de la planète et révélé un autre corps en orbite.
La densité extraordinaire de K2-360 b suggère qu'elle a pu être plus grande, ses couches extérieures ayant été arrachées par l'étoile proche, ne laissant que son noyau. Davide Gandolfi de l'Université de Turin a expliqué : "Cela fournit un aperçu du destin des planètes proches, dont les noyaux rocheux denses peuvent persister pendant des milliards d'années."
La planète extérieure, K2-360 c, présente un autre aspect intrigant. Bien qu'un transit n'ait pas été observé, les chercheurs ont calculé sa masse minimale en fonction de son influence gravitationnelle sur l'étoile. Les simulations informatiques indiquent qu'elle a pu jouer un rôle significatif dans la formation et l'évolution du système.
La plupart des planètes proches de leur étoile migrent vers l'intérieur en raison des interactions avec le disque de gaz, mais K2-360 b semble avoir suivi un chemin différent. Alessandro Trani de l'Institut Niels Bohr a déclaré : "Nos modèles dynamiques suggèrent que K2-360 c a pu pousser l'autre planète vers l'intérieur par migration à haute excentricité. Ce processus implique des interactions gravitationnelles qui allongent d'abord l'orbite de la planète intérieure, qui devient progressivement circulaire en raison des forces de marée."
L'analyse indique que le noyau riche en fer de K2-360 b ressemble davantage à celui de la Terre qu'à celui de Mercure. Sur la base de la composition chimique observée de l'étoile, les modèles estiment que K2-360 b a probablement un noyau de fer substantiel représentant environ 48 % de sa masse, ce qui en fait plus un super-Terre qu'un super-Mercure, malgré sa densité extrême.
Mahesh Herath de l'Université McGill, co-auteur de l'étude, a déclaré : "Nos modèles de structure interne suggèrent que K2-360 b a probablement un noyau de fer substantiel entouré d'un manteau rocheux. Sa surface pourrait être recouverte de magma en raison de l'immense chaleur de sa proximité avec l'étoile. Étudier de telles planètes peut révéler comment les corps terrestres se forment dans divers environnements galactiques."
La découverte du système K2-360 contribue à des informations précieuses pour notre compréhension de la formation des systèmes planétaires et des processus impliqués. Les planètes à période ultracourte comme K2-360 b sont relativement rares, et cette découverte, avec la massive planète extérieure, aide à affiner nos théories concernant leur formation.
Livingston a conclu : "K2-360 offre un excellent laboratoire pour étudier la formation et l'évolution des planètes dans des environnements extrêmes."