Des astronomes ont découvert six planètes, situées dans six systèmes planétaires différents, qui tournent en fait en sens inverse de celui de leur étoile ! Explications. Une planète dite rétrograde a une rotation inversée par rapport à celle de son étoile (ici, représentée avec son axe de rotation ->).

Elles sont six. Six planètes lointaines en orbite autour de leur propre étoile, à des années-lumière de notre système solaire. Certes, on en connaissait déjà plus de 450 autres... sauf que celles-ci tournent en sens inverse de celui de leur étoile ! Ces six planètes "rétrogrades" - c'est ainsi qu'on les appelle - viennent d'être repérées dans six systèmes planétaires différents par une équipe d'astronomes conduite par Didier Queloz, de l'université de Genève (Suisse), découvreur en 1995 avec Michel Mayor de la première exoplanète (extérieure au système solaire) de l'histoire. Avec cette nouvelle découverte, l'exoplanétologie vit une petite révolution. Déjà, en août 2009, l'équipe suisse avait déniché le premier système à planète rétrograde (voir "Retour sur image"). Mais elle l'avait pris pour un cas isolé. Or, six systèmes abritent une planète rétrograde, sur les vingt-six systèmes planétaires étudiés à l'aide de plusieurs télescopes terrestres. Il ne s'agit donc plus de cas isolés, mais d'une épidémie...

Une épidémie qui touche exclusivement des systèmes renfermant une exoplanète de type "Jupiter-chaud", c'est-à-dire une boule de gaz à la fois très grosse (300 fois plus que la Terre) et très proche de son étoile (à peine 2 à 5 fois plus éloignée que la Terre ne l'est du Soleil). Autrement dit, des systèmes très différents du nôtre. Faut-il donc remettre à plat notre compréhension des systèmes planétaires, afin de prendre en compte ces excentriques ?
Il faut dire que, jusqu'ici, les spécialistes calquaient le mouvement de la majorité des systèmes planétaires sur celui de notre système solaire : toutes les planètes - ainsi que les ceintures d'astéroïdes - orbitant dans le même sens, celui de la rotation de l'étoile centrale sur elle même. Ce qui est logique car tous les corps (étoile incluse) se forment à partir d'un disque "proto-stellaire" en rotation sur lui-même : planètes et astéroïdes gardent donc cet élan initial. Ce principe, confirmé par les observations de disques proto-stellaires, est sûr. Mais alors, comment expliquer l'existence des planètes rétrogrades sans remettre en question la mécanique de ces disques ? En retournant les orbites comme des crêpes, répondent en substance les chercheurs... Car en réalité, les six planètes rétrogrades ne sont que la partie visible de l'iceberg. Ce sont six cas extrêmes d'une anomalie bien plus répandue et plus discrète : les planètes à orbite "désalignée". En effet, les deux tiers des vingt-six systèmes planétaires étudiés par les astronomes présentent un désalignement de l'orbite de leur Jupiter-chaud.

UNE ORBITE RETOURNÉE

En clair, l'orbite est décalée de plus de 20° par rapport au plan de rotation de l'étoile. Et dans six de ces systèmes, l'inclinaison est supérieure à 90° et peut atteindre 150° : c'est comme si, dans le passé, l'orbite s'était retournée comme une crêpe ! Le sens de révolution de la planète s'est donc inversé par rapport à la rotation de son étoile : les planètes sont devenues des rétrogrades...
Mais quel événement a bien pu être à l'origine de ce désalignement. Il pourrait s'agir de perturbations gravitationnelles très fortes engendrées, par exemple, par la présence d'une seconde étoile dans le voisinage, ou même par une autre planète massive située en périphérie du système planétaire, explique Didier Queloz. Notre travail consiste désormais à clarifier ce point". Pour les astronomes, le scénario pourrait être le suivant : si un système contenant une planète de type Jupiter dans une zone périphérique subit une forte perturbation gravitationnelle, cette grosse planète migre près de son étoile et se réchauffe. Dans deux cas sur trois, ce Jupiter-chaud se retrouve alors sur une orbite désalignée de plus de 20°, voire de plus de 90°, soit... rétrograde.
Néanmoins, comme les systèmes à Jupiter-chaud ne représentent que 0,5 % à 1 % des systèmes planétaires connus, ce type d'événement cataclysmique semble une exception dans l'Univers. "Mais on tient désormais une preuve robuste que le modèle de formation de notre système, considéré comme standard jusqu'ici, n'est pas le seul, dit Amaury Triaud, doctorant à l'université de Genève et premier signataire de l'article relatant la découverte. Aujourd'hui, les astronomes sont de plus en plus convaincus qu'il y a une grande variété de systèmes planétaires différents, chacun avec son modèle particulier". La nature aime la diversité. Les astronomes aussi.