Située dans la constellation du dragon, l’étoile répondant au nom d’HD 158 259 et autour de laquelle gravite le fameux système a été observée pendant sept ans par le spectrographe SOPHIE de l’Observatoire de Haute Provence.

Autour d’elle gravitent six planètes, cinq "mini-Neptunes" et une "super-Terre". Les "mini-Neptunes" sont des planètes dont la taille est sensiblement inférieure à la huitième planète de notre système solaire mais qui possèdent des caractéristiques communes avec elle, comme une épaisse atmosphère. Le système découvert est très compact, c’est-à-dire que les planètes sont toutes très proches de leur étoile, et les unes des autres. Pour donner un ordre d’idée, la planète la plus éloignée d’HD158 259 est trois fois plus proche de son étoile que Mercure ne l’est de notre Soleil.

La résonance orbitale, un phénomène singulier

Autre particularité : les planètes sont dans une configuration proche de ce qu’on appelle une résonance orbitale. Ce phénomène se produit lorsque plusieurs planètes se retrouvent périodiquement dans la même configuration après avoir effectué un nombre d’orbites potentiellement différent.

Pour comprendre ce phénomène, comme le suggèrent Nathan Hara et Jean-Baptiste Delisle, - respectivement premier auteur et co-auteur de l’étude - l’on peut envisager une situation idéale où le phénomène de résonance serait "parfait", avec par exemple une résonance de rapport 2/1. Dans ce cas, la planète interne (la plus proche de l'étoile) effectue exactement deux tours autour de l'étoile pendant que l'externe en fait exactement un. Ainsi, le système se retrouve exactement dans la même configuration de manière périodique (après deux tours de l'interne et un tour de l'externe).

À cause de cette périodicité, après un grand nombre d'orbites, les perturbations entre planètes ne s'annulent pas, comme c’est le cas dans un système non résonant, mais au contraire s'accumulent de manière systématique dans une direction spécifique.

Les interactions entre deux planètes résonantes génèrent donc sur le long terme des perturbations bien plus importantes de leurs orbites. "On dit parfois de manière informelle que les planètes "se parlent", elles ont de l’influence l'une sur les l'autre", nous expliquent Nathan Hara et Jean-Baptiste Delisle.

En réalité, les deux corps ne se retrouvent pas exactement dans la même position, et l’on parle de résonance lorsque les planètes sont suffisamment proches de cette situation idéale. Par exemple, les périodes de Pluton et Neptune sont suffisamment proches d’un rapport 3/2 pour que l’on parle de résonance entre ces deux corps. Des planètes peuvent aussi être proches d’une résonance, sans l'atteindre. Cette situation se produit communément chez les exoplanètes, ce qui appuie certains scénarios de formation planétaire.

L’exemple célèbre de TRAPPIST-1...

On connaît plusieurs systèmes planétaires dits en chaîne de proche-résonance, où toutes les planètes sont proches de la résonance avec leurs plus proches voisines. Les sept planètes du système TRAPPIST-1 en sont un exemple célèbre. Lorsque la planète la plus proche de l’étoile fait huit orbites, la deuxième en fait cinq. On parle de résonance 8/5. Lorsque la deuxième fait cinq orbites, la troisième en fait trois (résonance 5/3). La chaîne continue avec des résonances 3/2, 3/2, 4/3, 3/2. Ici, les planètes ont toutes une influence importante les unes sur les autres. "On dit aussi que TRAPPIST-1 est compact. Selon les auteurs et la question scientifique traitée, compact peut être défini de manière un peu différente, détaillent Nathan Hara et Jean-Baptiste Delisle. Il peut s’agir de systèmes où le rapport de période de deux planètes consécutives est toujours inférieur à deux, ou de systèmes où toutes les planètes sont proches de leur étoile. L’idée générale est bien résumée par le mot compact: toutes les planètes sont groupées les unes près des autres et proches de leur étoile. Quelle que soit la définition précise que l’on adopte, il apparaît dans les systèmes planétaires connus une sous-classe de systèmes compacts et proche d'une chaîne de résonance, dont HD 158259 fait partie."  [...]

Lire la suite sur: https://www.sciencesetavenir.fr/espace/univers/valse-cosmique-proche-de-la-resonance-orbitale-autour-de-l-etoile-hd-158259_144118
Source: sciencesetavenir.fr