Le système peut fournir des indices importants sur la façon dont les planètes se forment et évoluent.
Illustration :La vue depuis la planète dans la galaxie TOI-178 la plus éloignée de l'étoile. (ESO/L. Calçada/spaceengine.org)
En utilisant une combinaison de télescopes, dont le Very Large Telescope (VLT) de l'Observatoire européen austral (ESO), les astronomes ont découvert une galaxie de six exoplanètes, dont cinq orbitent autour de leur étoile mère à un rythme inhabituel. Les chercheurs pensent que le système pourrait fournir des indices importants sur la façon dont les planètes, y compris celles de notre propre système solaire, se forment et évoluent.
Lorsque l'équipe de recherche a observé pour la première fois TOI-178 - une étoile à environ 200 années-lumière dans la constellation Sculpteur (Sculpteur) - les scientifiques pensaient avoir découvert deux planètes en orbite autour de l'étoile sur la même orbite. Mais en y regardant de plus près, il s'est avéré que c'était quelque chose de complètement différent.
La nouvelle recherche a révélé que le système a six planètes et que toutes sauf la planète la plus intérieure sont empêtrées dans une danse rythmique. Autrement dit, ils sont en résonance. Cela signifie qu'il existe des schémas récurrents dans les mouvements des planètes autour de l'étoile, certaines planètes s'alignant toutes les quelques orbites. Une résonance similaire peut être observée dans trois des lunes de la planète Jupiter :Io, Europe et Ganymède. L'intérieur des trois effectue quatre orbites complètes autour de Jupiter au moment où l'extérieur, Ganymède, en accomplit une, et deux orbites au moment où Europe en accomplit une.
Les cinq planètes extérieures du système TOI-178 suivent une chaîne de résonance beaucoup plus complexe, l'une des plus longues jamais découvertes dans un système planétaire. Alors que les trois lunes de Jupiter sont en résonance 4:2:1, les cinq planètes extérieures de TOI-178 forment une chaîne de 18:9:6:4:3. Au moment où la deuxième planète à partir de l'étoile (la première de la chaîne de résonance) complète dix-huit orbites, la troisième planète à partir de l'étoile (la deuxième de la chaîne) en complète neuf, et ainsi de suite. En fait, les scientifiques n'avaient initialement découvert que cinq planètes dans le système, et n'ont pas pu localiser la sixième planète jusqu'à ce qu'ils calculent, sur la base de ce rythme de résonance, où cette planète supplémentaire devrait se trouver lors de leur prochaine session d'observation.
Cette danse des planètes en résonance est plus qu'une curiosité :elle renseigne sur le passé de ce système. Si le système avait été clairement perturbé plus tôt dans son existence, par exemple par un impact majeur, cette configuration vulnérable d'orbites n'aurait pas survécu.
Alors que la disposition des orbites planétaires est parfaitement ordonnée, les densités des planètes sont beaucoup moins alignées. Il semble qu'une planète avec la densité de la Terre soit suivie d'une planète très "duveteuse" avec la moitié de la densité de Neptune, et cela à son tour par une planète avec la densité de Neptune. Dans notre propre système solaire, les planètes sont soigneusement triées par densité :les planètes rocheuses et plus denses sont proches de l'étoile centrale (le soleil), les planètes gazeuses avec une faible densité plus loin. Le contraste entre l'harmonie rythmique des mouvements orbitaux et les densités désordonnées n'est pas facile à expliquer, selon les chercheurs.
