Pour retracer les origines de la Terre et de la vie dans l'univers, des chercheurs financés par l'UE ont étudié la formation et l'évolution des planètes y compris celles de la matière qui tourne autour des étoiles, là où se forment les planètes.
La question centrale du projet PLANES (Unfolding the evolution of planetary systems), financé par l'UE, était de comprendre comment l'évolution des étoiles-hôtes était susceptible d'affecter la structure des systèmes planétaires qui en émergent. Les chercheurs voulaient également savoir si l'engloutissement de planètes pouvait avoir en retour un impact sur l'évolution de ces étoiles en expansion.
De nombreuses observations et études théoriques suggèrent que les systèmes planétaires survivants au vieillissement de leur étoile-hôte tout au long de leur séquence principale, puis de la phase géante rouge, sont affectés par d'importants changements d'orbite avant de se stabiliser à nouveau pendant la dernière phase de naine blanche. Les planètes orbitant à proximité des étoiles géantes peuvent être avalées par l'enveloppe stellaire en expansion.
Les chercheurs du projet ont également analysé les effets contradictoires de l'augmentation du rayon orbital alors que l'étoile perd de sa masse et des forces de marée générées par l'enveloppe convective de l'étoile.
Dans le cas des planètes géantes gazeuses, les forces de marée sont suffisamment fortes pour les attirer dans l'enveloppe stellaire. Les planètes de faible masse ressentiront quant à elles un effet de marée plus faible. Seules les planètes dont le rayon orbital va en s'accroissant pourront survivre à l'évolution de leur étoile.
Les chercheurs ont également découvert que l'existence de petites planètes accompagnant de veilles étoiles dépendait de la métallicité (la proportion d'éléments plus lourds que l'hydrogène ou l'hélium) de leur étoile, en proportion moindre cependant que pour les grandes planètes. Dans le cas d'une étoile de faible métallicité, il n'y aura pas suffisamment d'éléments plus lourds que l'hydrogène ou l'hélium pour construire d'importants noyaux et il n'en restera que de petits mondes rocheux.
La formation des planètes est par contre intrinsèquement liée aux propriétés tant chimiques que physiques de l'étoile-hôte et de son matériel circumstellaire. Les nouveaux modèles d'évolution stellaire incluent des processus magnétiques comme celle de l'interaction magnétique entre le noyau stellaire et son enveloppe qui sont essentiels pour expliquer certaines observations astronomiques.
En s'appuyant sur les simulations reproduisant la vitesse de rotation observée lors de l'évolution des séquences principales des étoiles, les chercheurs du projet ont pu dresser un tableau de la formation des nébuleuses planétaires.
Une meilleure compréhension de l'évolution stellaire tardive et son influence sur la survie des planètes devrait avoir un impact certain dans de nombreux domaines de l'astronomie, y compris pour la recherche de vie extra-terrestre.
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