Une exoplanète rebelle tourne à rebours de son étoile

Publié le 21 sept. 2026

Une étoile et ses planètes se forment lorsqu’un nuage de gaz et de poussières s’effondre sur lui-même quelque part dans l’espace. Le nuage va alors former un disque autour de l’étoile naissante, au sein duquel les planètes vont à leur tour se former. Cette proto-étoile et son disque tournent alors sur eux-mêmes dans le même sens.

Dans ce scénario idéal, les planètes formées dans le disque vont ensuite tourner dans le même sens que la rotation de leur étoile et dans le même plan que l’équateur stellaire, perpendiculaire à l’axe de rotation. Les astronomes parlent de «systèmes alignés».

Pour le système solaire, les huit planètes tournent ainsi dans le même sens que la rotation du Soleil mais il existe un petit angle entre leur plan orbital et le plan équatorial de notre étoile. Cet angle, souvent nommé «Psi», varie entre 3 et 7 degrés environ selon les planètes. Il est, par exemple, d’un peu plus de 7 degrés pour la Terre. Il indique de petites perturbations dans le scénario idéal lors de la formation de notre système solaire, comme une rencontre avec une autre étoile ou un effondrement asymétrique du nuage initial.

L’absence de compagnon massif pour expliquer cette orbite singulière va nous amener à étudier d’autres hypothèses.

«La mesure de l’angle Psi donne des indices sur la formation et l’évolution des systèmes planétaires. Il est donc naturel pour nous de chercher à le mesurer pour les autres systèmes planétaires», commente Yann Carteret, doctorant au sein du Département d’astronomie de la Faculté des sciences de l’UNIGE et premier auteur de l’étude sur la planète GJ 3090 b. «À notre grande surprise, non seulement la planète GJ 3090 b est sur une orbite très désalignée mais en plus elle tourne de manière rétrograde, dans le sens inverse de la rotation de son étoile.»

Le système planétaire GJ 3090

GJ 3090 est une naine rouge, une étoile plus froide et plus petite que notre Soleil. La planète GJ 3090 b, qui orbite autour d’elle, a tout d’abord été repérée par le télescope spatial TESS qui scrute le ciel à la recherche de transits. Ces derniers correspondent à de petites variations périodiques de lumière dues au passage d’une planète devant son étoile. GJ 3090 b mesure 2,2 fois le rayon de la Terre et possède une masse 4,5 fois supérieure à celle de notre planète. Elle appartient ainsi à la catégorie des planètes sub-Neptuniennes, la classe d’exoplanètes la plus abondante dans notre Galaxie.

Le spectrographe NIRPS, de fabrication suisse et installé à l’Observatoire de La Silla, a ensuite pris le relais. Il a permis de détecter deux autres planètes dans le système, de confirmer l’existence de GJ 3090 b, d’en mesurer la masse et, surtout, de déterminer sa configuration orbitale inhabituelle.

«Ce sont les performances de NIRPS dans l’infrarouge qui ont permis d’atteindre la précision nécessaire pour mesurer l’angle entre le plan orbital de la planète et le plan équatorial de l’étoile, pour une planète aussi petite», commente Léna Parc, doctorante au sein du Département d’astronomie de la Faculté des sciences de l’UNIGE et co-autrice de l’étude.

Orbite désalignée et rétrograde

L’angle Psi de GJ 3090 b est d’environ 136 degrés. Seuls cinq autres systèmes multiplanétaires connus possèdent une planète désalignée avec un angle supérieur à 70 degrés. Mais, à la différence de ces autres systèmes, celui de GJ 3090 ne semble pas abriter d’astre massif — une autre étoile ou une autre planète — susceptible d’expliquer cette configuration orbitale.
 
«L’absence de compagnon massif pour expliquer cette orbite singulière va nous amener à étudier d’autres hypothèses», explique Vincent Bourrier, maître d’enseignement et de recherche au Département d’astronomie de la Faculté des sciences de l’UNIGE et co-auteur de l’étude. «Pour GJ 3090, l’étoile pourrait avoir accrété un disque secondaire désaligné et rétrograde dans lequel les planètes du système se seraient formées», conclut le chercheur.