Le catalogue des planètes extrasolaires ne cesse de s’enrichir régulièrement, comptant plus de 200 objets aujourd’hui, et la détection de nouvelles exoplanètes est presque devenue une routine. Mais quelles sont les caractéristiques des étoiles hôtes, comment expliquer la formation de ces systèmes planétaires, ou encore à quoi est due la migration de ces planètes géantes, que l’on nomme les « jupiters chauds », vers des orbites très serrées ? Les astrophysiciens soupçonnent le champ magnétique de jouer un rôle important dans ces questions. Pourtant, si des effets indirects d’un champ magnétique ont déjà été détectés sur des étoiles hôtes de planètes géantes extrasolaires, aucune mesure directe n’avait jamais été réalisée jusqu’à présent. C’est désormais chose faite !

Vue d’artiste de la planète géante en orbite autour de tau Bootis, àtravers les arches magnétiques de l’étoile (crédit David Aguilar, CfA)

Cette première vient d’être réalisée par une équipe internationale d’astrophysiciens à l’aide du spectropolarimètre ESPaDOnS qui équipe le télescope Canada-France-Hawaii. Ils ont en effet mesuré le champ magnétique de tau Bootis, une étoile âgée d’un milliard d’années, d’une fois et demie la masse du Soleil et située à environ 50 années-lumière de notre planète. Cette étoile froide peu active, autour de laquelle gravite une planète géante de 4.4 masses joviennes sur une orbite serrée de 0.049 UA (i.e. 5% de la distance Soleil-Terre), possède un champ magnétique de quelques Gauss, soit à peine plus que celui du Soleil, mais de structure plus complexe.

Par ailleurs, les astrophysiciens ont également mesuré le degré de rotation différentielle de l’étoile car ils savent quel rôle crucial peut jouer ce paramètre dans la formation du champ magnétique. Dans le cas présent, la matière située à l’équateur tourne à une vitesse 18% plus importante que celle présente aux pôles, et fait un tour de plus tous les 15 jours environ. Et en comparant la rotation différentielle de l’étoile avec la révolution de la planète géante extrasolaire, les astrophysiciens ont pu constater que la planète était synchronisée avec une latitude moyenne de l’étoile. Cette observation laisse augurer des interactions extrêmement complexes entre la structure magnétique de l’étoile et son compagnon, peut-être semblables à l’interaction de la magnétosphère de Jupiter avec son satellite Io, qui donne naissance à ce que nous appelons le "tore de Io". Les données recueillies lors de cette étude ne sont pas assez nombreuses pour décrire en détail ces interactions, mais cette première mesure ouvre des perspectives nouvelles pour des études inédites très détaillées des systèmes étoile-planète.

Communiqué de presse écrit par Cyrille Baudouin, avec le soutien de la SF2A (Société Française d’Astronomie et d’Astrophysique) ----
Référence : The magnetic field of the planet-hosting star tau Bootis C. Catala, J-F. Donati, E. Shkolnik, D. Bohlender, E. Alecian 2006, MNRAS, in press Voir aussi : CNRS/INSU Press release Contact Claude Catala (Observatoire de Paris, LESIA et CNRS)

Evelyne Alecian (Observatoire de Paris, LESIA et CNRS)

Dernière modification le 22 février 2013

The catalogue of extrasolar planets is growing almost every day, containing more than 200 objects, and the detection of these exoplanets has almost become a routine. But what are the charcateristics of the stellar hosts, how can we explain the formation of these planetary systems, or why are some of these giant exoplanets, which are called ’hot jupiters’, migrating down to very close-in orbits ? Astrophysicists suspect the magnetic field to play a crucial role in some of these questions. However, although indirect effects of magnetic fields have already been detected on stars hosting giant extrasolar planets, no direct measurement has ever been realized until recently. Now, it has been done !

Vue d’artiste de la planète géante en orbite autour de tau Bootis, àtravers les arches magnétiques de l’étoile (crédit David Aguilar, CfA)

This first measurement has been obtained by an international team of astronomers with the ESPaDOnS spectropolarimeter located on the Canada-France-Hawaii telescope. They detected the magnetic field of tau Bootis, a one billion year old star, with one and a half solar masses and located at nearly 50 light years from the Earth. This cool and weakly active star, orbited by a giant planet with 4.4 Jupiter masses on a very close-in orbit at 0.049 AU (i.e. 5% of the Sun-Earth distance), possess a magnetic field of a few gauss, just a little more than the Sun’s, but showing a more complex structure. Moreover, astronomers have also measured the level of differential rotation of the star, because they know that this parameter is crucial in the generation of the magnetic field. In the present case, the matter located at the equator rotates 18% faster than that located at the poles, leading to one full turn in approximately 15 days. By comparing the differential rotation of the star with the revolution of the giant extrasolar planet, astronomers have noticed that the planet is synchronized with stellar material located at about 45 degrees. This observation suggests very complex interactions between the magnetosphere of the star and its companion, perhaps similar to the interaction of the magnetosphere of Jupiter with its satellite Io, giving rise to the so-called "Io torus". The data collected for this study are not sufficient to describe precisely these interactions, but this first measurement is opening new prospects for detailed studies of star-planet systems. Press release written by Cyrille Baudouin, with the support of SF2A (Société Française d’Astronomie et d’Astrophysique)

Reference : The magnetic field of the planet-hosting star tau Bootis C. Catala, J-F. Donati, E. Shkolnik, D. Bohlender, E. Alecian 2006, MNRAS, in press See also : CNRS/INSU Press release Contact Claude Catala (Observatoire de Paris, LESIA et CNRS)

Evelyne Alecian (Observatoire de Paris, LESIA et CNRS)

Dernière modification le 4 mars 2013