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

Les astronomes viennent de scruter l’atmosphère de l’une des exoplanètes les plus extrêmes jamais découvertes.

Bien qu’elle ne soit absolument pas habitable (du moins telle que nous la comprenons), l’exoplanète WASP-189b est la première dans laquelle les scientifiques ont pu sonder des couches atmosphériques distinctes, chacune avec leurs propres compositions et caractéristiques chimiques.

« Dans le passé, les astronomes supposaient souvent que les atmosphères des exoplanètes existaient comme une couche uniforme et essayaient de la comprendre comme telle », dit 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 ont des structures tridimensionnelles complexes. »

WASP-189b fait partie de l’un des sous-ensembles d’exoplanètes les plus intrigants : les Jupiter chauds. Ces mondes extrêmes sont des géantes gazeuses – comme Jupiter – mais sur des orbites incroyablement proches avec leurs étoiles hôtes, filant en moins de 10 jours. Naturellement, leurs températures sont donc caniculaires.

En plus, on ne sait pas pourquoi ils sont comme ça. Selon nos modèles actuels de formation planétaire, une géante gazeuse ne peut pas former cela près de son étoile, parce que la gravité, le rayonnement et les vents stellaires intenses doivent empêcher le gaz de s’agglutiner ; pourtant, sur les près de 5 000 exoplanètes confirmées à ce jour, plus de 300 pourraient être des Jupiters chauds. En savoir plus sur ces mondes infernaux devrait donc en dire plus sur la dynamique des systèmes planétaires.

WASP-189b, à environ 322 années-lumière, est parmi les plus extrêmes (bien que ce ne soit pas tout à fait le plus). Il fait environ 1,6 fois la taille de Jupiter et orbite autour de son étoile sur une période vertigineuse de 2,7 jours. Cette étoile est jeune et chaudce qui signifie que les températures de surface de WASP-189b atteignent jusqu’à 3 200 degrés Celsius (5 792 degrés Fahrenheit) du côté jour, ce qui rend la planète plus chaude que certaines étoiles.

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C’est aussi l’une des exoplanètes en transit les plus brillantes connues ; c’est-à-dire qu’il passe entre nous et son étoile. À son tour, cela le rend très attrayant 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 la recherche.

« Les gaz de son atmosphère absorbent une partie de la lumière des étoiles, semblable à ozone Prenant une partie de la lumière solaire dans l’atmosphère terrestre, laissant ainsi leur « empreinte digitale » caractéristique. Avec l’aide de HARPS [High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher aboard ESO’s La Silla Observatory] nous avons pu identifier les substances correspondantes. »

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

Fait intéressant, les chercheurs ont également trouvé des traces d’oxyde de titane, qui n’avaient jamais été détectées de manière concluante dans une atmosphère exoplanétaire auparavant, ont déclaré 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, tels que les rayons ultraviolets », dit l’astrophysicien Kevin Heng de l’Université de Berne.

« Sa détection pourrait donc indiquer une couche dans l’atmosphère de WASP-189b qui interagit avec l’irradiation stellaire de la même manière que la couche d’ozone sur Terre. »

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Il y avait un autre indice important que l’équipe observait également des couches dans l’atmosphère de l’exoplanète. Les éléments dans l’espace sont détectés spectralement ; c’est-à-dire que nous divisons la lumière détectée par nos instruments dans le spectre complet et 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 raies d’émission ou d’absorption.

Les raies d’absorption peuvent alors être attribuées 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 elles étaient attendues.

« Nous pensons que des vents forts et d’autres processus pourraient générer ces altérations », Prinoth a dit.

Et parce que les empreintes digitales de différents gaz ont été modifiées 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 modifiées à distance, car elles se produisent principalement dans différentes couches atmosphériques. »

Évidemment, nous n’irons pas bientôt au WASP-189b. Même si nous l’étions, la vie telle que nous la connaissons serait méga-kaput avant même d’atterrir; Cependant, la recherche est toujours pertinente pour la recherche de la vie. Il représente une nouvelle étape dans l’exploration des atmosphères exoplanétaires, là où nous sommes le plus susceptibles de repérer les 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 », Prinoth a dit.

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La recherche a été publiée dans Astronomie naturelle.

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