Deux Mini-Neptunes Distincts Découverts Autour de l'Étoile TOI-815

On a trouvé deux planètes, TOI-815b et TOI-815c, qui tournent autour d'une jeune étoile appelée TOI-815. Ces deux Mini-Neptunes ont des poids et des tailles très différents. L'étoile est considérée comme jeune, avec environ 470 millions d'années, et fait partie d'un système binaire. La première planète, TOI-815b, met 11,2 jours pour faire le tour de l'étoile et fait environ 2,94 fois la taille de la Terre. La deuxième planète, TOI-815c, a une période orbitale plus longue de 35 jours et un rayon de 2,62 fois celui de la Terre.

La découverte a été faite en utilisant les données de divers télescopes, dont TESS et CHEOPS, qui sont spécialisés dans l'étude des planètes lointaines. On a confirmé l'existence de ces planètes en observant les ombres qu'elles projettent sur l'étoile en passant devant. Cette technique d'ombre, appelée méthode de transit, nous aide à rassembler des informations importantes sur leurs tailles et masses.

#Observations

#Données TESS

TESS, ou le satellite d'enquête des exoplanètes en transit, est conçu pour observer les étoiles à la recherche de légers baisses de luminosité causées par les planètes passant devant. TOI-815 a été observée pendant plusieurs secteurs de TESS. Les données ont montré qu'il y avait des transits, suggérant la présence d'au moins une planète. Des observations ultérieures ont révélé que deux planètes orbitent autour de cette étoile.

#Données CHEOPS

CHEOPS, un télescope de l'Agence spatiale européenne, a suivi les observations de TESS. Il a fourni des mesures de taille des planètes plus précises, ce qui nous a permis de mieux comprendre leurs caractéristiques. Il a détecté les deux planètes durant ses observations, confirmant leur présence et fournissant des informations essentielles pour déterminer leurs masses et densités.

#Mesures de vitesse radiale

On a aussi mesuré le mouvement de l'étoile en utilisant une technique appelée vitesse radiale. Cette méthode examine les changements dans le spectre de lumière de l'étoile causés par l'attraction gravitationnelle des planètes en orbite. En utilisant un spectrographe appelé ESPRESSO, on a recueilli des données qui ont aidé à estimer la masse des deux planètes.

#Caractéristiques des planètes

#TOI-815b

TOI-815b a une période orbitale de 11,2 jours. Elle est plus grande que la Terre, avec un rayon de 2,94 fois celui de notre planète. La masse de TOI-815b est environ 7,6 fois celle de la Terre, ce qui indique qu'elle est assez dense pour sa taille. Ça pourrait signifier qu'elle a une atmosphère significative. L'atmosphère de la planète semble contenir des gaz, principalement de l'hydrogène et de l'hélium.

#TOI-815c

TOI-815c a une période orbitale plus longue de 35 jours. Elle a un rayon de 2,62 fois celui de la Terre et est plus lourde, avec une masse d'environ 23,5 fois celle de la Terre. Contrairement à TOI-815b, la taille et la masse de TOI-815c suggèrent qu'elle n'a peut-être pas d'atmosphère significative, ce qui en fait un cas intéressant qui remet en question notre compréhension de la formation des planètes.

#Densité et composition

Les deux planètes montrent un contraste frappant en densité. TOI-815b, étant la moins dense des deux, suggère une atmosphère plus étendue, tandis que TOI-815c est plus dense et manque probablement d'une atmosphère significative. Cette différence est inhabituelle dans les systèmes multi-planétaires où les planètes partagent généralement des caractéristiques plus similaires.

La différence de densité pourrait être liée à la quantité d'énergie que les planètes reçoivent de leur étoile. TOI-815b subit plus de chauffage, ce qui cause son atmosphère à se dilater et à devenir moins dense. En comparaison, TOI-815c, recevant moins de chaleur, conserve plus de masse dans un noyau plus dense.

#Caractéristiques stellaires

L'étoile hôte, TOI-815, est une étoile de type K3V située près d'une autre étoile dans un système binaire. Son jeune âge suggère qu'elle n'a pas eu beaucoup de temps pour que sa rotation ralentisse. La période de rotation de l'étoile est estimée à environ 15,3 jours, indiquant qu'elle tourne relativement vite.

De plus, la position de l'étoile dans le ciel semble être proche du pôle. Cet aspect suggère un possible désalignement dans les orbites des planètes dû à des interactions ou événements passés, ce qui est intrigant pour un système de cet âge.

#Analyse statistique

Pour mieux comprendre les caractéristiques des mini-Neptunes, y compris TOI-815b et c, on les compare à d'autres planètes similaires. Les données indiquent que les mini-Neptunes proches de leurs étoiles avec plus d'énergie tendent à être moins denses que ceux plus éloignés.

Cette tendance soulève des questions sur comment ces planètes maintiennent leurs Atmosphères et comment leurs compositions diffèrent selon leurs positions par rapport à leurs étoiles. Ça suggère que l'environnement dans lequel une planète se forme joue un rôle significatif dans ses caractéristiques finales.

#Structure interne

La structure interne des planètes peut aider à expliquer leurs densités et masses. Les modèles suggèrent que TOI-815b a probablement une atmosphère mince sur un noyau rocheux, tandis que TOI-815c pourrait avoir une structure plus complexe permettant un noyau plus dense sans dépendre d'une atmosphère.

Les modèles qu'on a utilisés ont considéré diverses configurations, y compris la présence de couches d'eau et de matériaux de noyau différents. Pour TOI-815b, on trouve qu'elle a probablement une fraction significative de sa masse sous forme gazeuse, tandis que la structure de TOI-815c s'aligne plus avec celle d'une planète rocheuse.

#Évolution atmosphérique

En regardant les atmosphères des deux planètes, TOI-815b semble avoir conservé une grande partie de son atmosphère initiale, tandis que l'atmosphère de TOI-815c suggère qu'elle a peut-être subi une perte significative tôt dans son évolution. Les conditions entourant leur formation pourraient expliquer les différences observées aujourd'hui.

TOI-815b a pu garder son atmosphère grâce à des conditions favorables, tandis que TOI-815c a peut-être perdu son atmosphère à cause de mécanismes d'évasion ou s'est formée dans un environnement avec une disponibilité limitée de gaz.

#Conclusion

On a découvert et caractérisé deux mini-Neptunes orbitant autour de la jeune étoile TOI-815. Les planètes offrent une opportunité unique d'étudier la diversité des exoplanètes et les facteurs influençant leurs tailles, masses et conditions atmosphériques. Les différences significatives entre TOI-815b et TOI-815c fournissent de nouvelles idées sur la formation et l'évolution des planètes, soulignant l'importance de nouvelles observations et études pour comprendre ces mondes lointains.

Alors qu'on continue à étudier ces exoplanètes et d'autres, on espère percer les complexités des systèmes planétaires et leur développement au fil du temps. Les découvertes du système TOI-815 renforcent non seulement notre connaissance des mini-Neptunes, mais stimulent également de nouvelles recherches sur la dynamique des systèmes multi-planétaires et de leurs étoiles hôtes.