Une étoile n'est pas qu'un soleil lointain. C'est un berceau pour les planètes, qui conserve dans sa lumière l'histoire de la naissance de tout le système. La composition chimique d'une étoile, c'est son ADN. Les astronomes scrutent cet ADN pour comprendre pourquoi certaines étoiles sont entourées de boules rocheuses comme la Terre, tandis que d'autres abritent des géantes gazeuses. Dans une nouvelle étude, les scientifiques ont pris un énorme échantillon – plus de 28 000 étoiles suivies par les télescopes Kepler, LAMOST et Gaia. Parmi elles, 629 étoiles possèdent des planètes – 865 mondes au total. Mais plutôt que de simplement comparer les « étoiles avec planètes » et les « étoiles sans planètes », les auteurs ont eu une astuce.
Ils ont apparié chaque étoile hôte avec une « jumelle » – une étoile du même âge et de la même masse, mais sans planètes détectées. Cette approche élimine la confusion : et si les différences ne venaient pas des planètes, mais simplement du fait que les systèmes planétaires sont plus fréquents autour d'étoiles plus âgées ou plus massives ? Il s'est avéré que, dans l'ensemble, les étoiles hôtes ne se distinguent presque pas de celles sans planètes. Mais dès qu'on sépare les planètes par taille, un tableau clair se dessine. Pour les étoiles avec de petites planètes rocheuses (de type terrestre), on trouve un excès d'oxygène et un déficit de magnésium et de silicium par rapport à leurs « jumelles ». Et pour les étoiles avec des sub-Neptunes – des planètes un peu plus grandes que la Terre mais plus petites que Neptune – c'est l'inverse : moins d'oxygène, plus de magnésium et de silicium.
Ensuite, c'est encore plus intéressant. Les sub-Neptunes sont plus fréquentes autour d'étoiles à faible activité chromosphérique (c'est comme un tempérament calme chez une étoile – moins d'éruptions et de taches) et avec un rayon de naissance plus petit. Le rayon de naissance, c'est la distance au centre de la Galaxie où l'étoile s'est allumée pour la première fois. Autrement dit, les sub-Neptunes préfèrent les régions intérieures plus calmes, tandis que les planètes terrestres préfèrent les périphéries plus turbulentes. Même les Jupiter chauds ont montré leur caractère : leurs étoiles sont un peu plus riches en métaux, plus actives, et elles aussi sont nées plus près du centre que les hôtes de Jupiter plus lointains.
Ces découvertes brossent un tableau où la taille d'une planète n'est pas un hasard, mais le résultat du berceau cosmique dans lequel elle a grandi. Comme des enfants de différents quartiers d'une ville, les planètes portent l'empreinte de leur environnement. Et désormais, en regardant une étoile lointaine, nous pouvons lire dans sa lumière quels mondes elle a probablement accueillis.
Si notre Soleil était un peu plus pauvre en magnésium et en silicium, la Terre aurait pu être plus grande ou ne pas se former du tout – la chimie de l'étoile dicte le menu des planètes.
Dans le roman « Solaris » de Stanislas Lem, l'océan de la planète garde la mémoire du passé – un peu comme la lumière stellaire garde des indices chimiques sur la naissance des mondes.