L’atmosphère de cette exoplanète extrême présente une similitude intrigante avec la Terre


Des astronomes viennent de pénétrer dans l’atmosphère de l’une des exoplanètes les plus extrêmes jamais découvertes.

Bien qu’elle ne soit absolument pas habitable (du moins au sens où nous l’entendons), l’exoplanète WASP-189b est la première pour laquelle les scientifiques ont pu sonder des couches atmosphériques distinctes, chacune ayant sa propre composition chimique et ses propres caractéristiques.

“Dans le passé, les astronomes ont souvent supposé que les atmosphères des exoplanètes existaient sous la forme d’une couche uniforme et ont essayé de la comprendre comme telle”, explique l’astronome Jens Hoeijmakers de l’Université de Lund en Suède.

“Mais nos résultats démontrent que même les atmosphères des planètes gazeuses géantes intensément irradiées présentent des structures tridimensionnelles complexes.”

WASP-189b fait partie de l’un des sous-ensembles d’exoplanètes les plus intrigants : les Jupiters chauds. Ces mondes extrêmes sont des géants gazeux – comme Jupiter – mais sur des orbites follement proches de leur étoile hôte, dont ils font le tour en moins de 10 jours. Naturellement, leurs températures sont donc torrides.

En outre, nous ne savons pas pourquoi elles sont ainsi. Selon nos modèles actuels de formation des planètes, une géante gazeuse ne peut pas se former si près de son étoile, car la gravité, les radiations et les vents stellaires intenses devraient empêcher les gaz de s’agglutiner. Pourtant, sur les quelque 5 000 exoplanètes confirmées à ce jour, plus de 300 pourraient être des Jupiters chauds. En savoir plus sur ces mondes de l’enfer devrait donc en révéler davantage sur la dynamique des systèmes planétaires.

WASP-189b, située à environ 322 années-lumière, fait partie des plus extrêmes (même si ce n’est pas tout à fait la plus extrême). Elle fait environ 1,6 fois la taille de Jupiter et tourne autour de son étoile sur une période fulgurante de 2,7 jours. Cette étoile est jeune et chaude, ce qui signifie que les températures de surface de WASP-189b atteignent jusqu’à 3 200 degrés Celsius sur sa face diurne, ce qui rend la planète plus chaude que certaines étoiles.

C’est également l’une des exoplanètes en transit les plus brillantes connues, c’est-à-dire qu’elle passe entre nous et son étoile. Cela la rend donc très intéressante pour les études atmosphériques.

“Nous avons mesuré la lumière provenant de l’étoile hôte de la planète et traversant l’atmosphère de la planète”, explique l’astronome Bibiana Prinoth de l’Université de Lund, qui a dirigé les recherches.

“Les gaz de son atmosphère absorbent une partie de la lumière de l’étoile, de la même manière que l’ozone absorbe une partie de la lumière du soleil dans l’atmosphère terrestre, et laissent ainsi leur ’empreinte’ caractéristique. Avec l’aide de HARPS [High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher à bord de l’Observatoire de La Silla de l’ESO], nous avons pu identifier les substances correspondantes.”

Comme on le voit souvent dans les jupiters chauds, ces gaz comprenaient des vapeurs de métaux lourds. L’atmosphère de WASP-189b est parsemée de nuages de fer, de titane, de chrome, de magnésium, de vanadium et de manganèse gazeux.

Fait intéressant, les chercheurs ont également trouvé des traces d’oxyde de titane, qui n’avait jamais été détecté de manière concluante dans une atmosphère exoplanétaire auparavant, ont indiqué les chercheurs. L’oxyde de titane est rarement présent dans la nature sur Terre, mais sur WASP-189b, sa présence pourrait contribuer à façonner l’atmosphère.

“L’oxyde de titane absorbe les rayonnements à ondes courtes, comme les rayons ultraviolets”, explique l’astrophysicien Kevin Heng de l’Université de Berne.

“Sa détection pourrait donc indiquer l’existence d’une couche dans l’atmosphère de WASP-189b qui interagit avec l’irradiation stellaire de manière similaire à ce que fait la couche d’ozone sur Terre.”

Un autre indice important indiquait que l’équipe observait également des couches dans l’atmosphère de l’exoplanète. Les éléments présents dans l’espace sont détectés de manière spectrale, c’est-à-dire que nous divisons la lumière détectée par nos instruments en fonction du spectre complet, et nous recherchons des lignes plus claires ou plus sombres. Celles-ci indiquent que quelque chose amplifie ou absorbe ces longueurs d’onde, ce que nous appelons des lignes d’émission ou d’absorption.

Les lignes d’absorption peuvent alors être reliées à des éléments spécifiques dont nous savons qu’ils absorbent ces longueurs d’onde. Mais les lignes d’absorption de WASP-189b n’étaient pas tout à fait là où les chercheurs les attendaient.

“Nous pensons que des vents forts et d’autres processus pourraient générer ces altérations”, a déclaré Prinoth.

“Et parce que les empreintes digitales des différents gaz ont été altérées de différentes manières, nous pensons que cela indique qu’ils existent dans différentes couches – de la même manière que les empreintes digitales de la vapeur d’eau et de l’ozone sur Terre apparaîtraient différemment altérées à distance, parce qu’elles se produisent principalement dans différentes couches atmosphériques.”

Il est évident que nous ne voyagerons pas de sitôt vers WASP-189b. Même si c’était le cas, la vie telle que nous la connaissons serait méga-kaput avant même que nous n’atterrissions ; cependant, cette recherche reste pertinente pour la recherche de la vie. Elle représente une nouvelle étape dans l’étude des atmosphères exoplanétaires, où nous sommes le plus susceptibles de repérer des signes de vie extraterrestre.

“On me demande souvent si je pense que mes recherches sont pertinentes pour la recherche de la vie ailleurs dans l’Univers. Ma réponse est toujours oui. Ce type d’étude est une première étape dans cette recherche”, a déclaré M. Prinoth.

Les recherches ont été publiées dans Nature Astronomy.

Lire aussi : Première signature d’un champ magnétique détectée sur une exoplanète

Source : ScienceAlert – Traduit par Anguille sous roche


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