Deux exoplanètes sur des orbites perpendiculaires autour de la même étoile

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Plus de 3.000 systèmes planétaires, abritant plus de 4.500 exoplanètes, sont connus à ce jour, avec des architectures très diverses : planètes plus ou moins grosses, plus ou moins proches de leur étoile, orbites plus ou moins alignées... Ces différents éléments, notamment l'alignement ou non des orbites planétaires avec l'équateur de leur étoile mais aussi entre elles au sein d'un système, peuvent être utilisés pour distinguer les scénarios d'évolution d'une étoile et de ses planètes.

Dans les scénarios de formation planétaire les plus courants, les planètes d'un système multiplanétaire se forment à l'intérieur d'un disque de gaz et de poussières. Après la dissipation du disque, les planètes devraient alors tourner autour de leur étoile dans le même plan orbital, perpendiculaire à l'axe de rotation de l'étoile. Cependant, différents mécanismes peuvent perturber ces plans orbitaux et mener les planètes sur des orbites mutuellement inclinées, par exemple des rencontres gravitationnelles entre différents corps ou la présence de compagnons extérieurs massifs dans le système.

Les orbites perpendiculaires des planètes de HD 3167 : joyaux de la constellation des Poissons. © Gilliane Devidal
Les orbites perpendiculaires des planètes de HD 3167 : joyaux de la constellation des Poissons. © Gilliane Devidal

Un système atypique...

L'étoile HD 3167, une naine orange (type spectral K0, 87 % du rayon et de la masse du Soleil) de magnitude visuelle 9 (visible aux jumelles dans la constellation des Poissons) située à environ 150 années-lumière de nous, était déjà connue pour héberger trois planètes. La super-Terre HD 3167 b (1,7 fois le rayon de la Terre et 5 fois sa masse) fait le tour de l'étoile en seulement 23 heures. Les mini-Neptune HD 3167 c (3 fois le rayon de la Terre et 10 fois sa masse) et HD 3167 d (au moins 7 masses terrestres) ont pour leur part des périodes orbitales de respectivement 29,84 et 8,51 jours, avec donc la planète d qui orbite entre les deux autres.

Étonnamment, HD 3167 b et c transitent devant l'étoile, mais pas HD 3167 d. Par ailleurs, la planète c était déjà connue...

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