TRAPPIST-1 est une étoile naine ultra-froide située à 38,8 années-lumière dans la constellation du Verseau. Elle compte sept planètes « enfants », chacune présentant des caractéristiques similaires à celles de la Terre, et certaines d’entre elles devraient même abriter la vie.

Une nouvelle étude a « voyagé dans le temps » pour découvrir comment ces sept planètes fascinantes sont apparues.

L'astronome Gabriele Pichierri du California Institute of Technology (Caltech - USA) et ses collègues ont créé un modèle pour expliquer la configuration orbitale particulière du système TRAPPIST-1.

Auparavant, il avait été découvert que les paires de planètes voisines de ce système stellaire avaient des rapports de période de 8:5, 5:3, 3:2, 3:2, 4:3 et 3:2, respectivement. Cela les amène à former une danse rythmique alors qu'ils « dansent » autour de leur étoile mère, appelée résonance orbitale. Il y a cependant un léger « contretemps » : TRAPPIST-1 b et TRAPPIST-1 c sont 8:5 ; tandis que TRAPPIST-1c et TRAPPIST-1d sont 5:3. Cela a révélé par inadvertance une histoire complexe de migration planétaire au sein du système.

Selon les auteurs, la plupart des systèmes planétaires auraient commencé dans des états de résonance orbitale, mais auraient ensuite rencontré une instabilité importante au cours de leur vie et seraient devenus désynchronisés.

Le modèle montre que les quatre planètes originales du système, situées à proximité de leur étoile mère, ont évolué individuellement selon une séquence de résonance 3:2 régulière.

Ce n’est que lorsque la limite intérieure du disque protoplanétaire – qui existe autour des étoiles lorsqu’elles sont jeunes et sert de disque de matière à partir duquel les planètes se forment – ​​s’est étendue vers l’extérieur que leurs orbites se sont relâchées et ont formé la configuration que nous observons aujourd’hui.

La quatrième planète, initialement située à la limite intérieure du disque, a migré plus loin, puis a été repoussée vers l'intérieur lorsque les trois planètes extérieures se sont formées au cours de la deuxième étape de la formation du système.

Cette nouvelle découverte nous aide à mieux comprendre un processus qui a eu lieu dans le système solaire primitif, notamment lorsque Jupiter, la première planète à se former, a déplacé et bousculé les planètes en gestation restantes.

De plus, les résultats ci-dessus montrent également que le système solaire à ses jours « primordiaux » était un monde beaucoup plus dur, avec de grandes collisions poussant les huit planètes du système dans la danse chaotique qu'elles connaissent aujourd'hui.

La nouvelle étude vient d’être publiée dans la revue scientifique Nature Astronomy.