James Webb enquête sur une exoplanète super gonflée où il pleut du sable

Les exoplanètes se présentent sous de nombreuses formes, depuis des planètes denses et rocheuses comme la Terre et Mars jusqu'aux géantes gazeuses comme Jupiter et Saturne. Mais certaines planètes découvertes en dehors de notre système solaire sont encore moins denses que les géantes gazeuses et sont un type connu officieusement sous le nom de planètes super-bouffées ou de barbe à papa . L'une des exoplanètes les moins denses connues, WASP-107b, a été récemment étudiée à l'aide du télescope spatial James Webb (JWST) et la météo de la planète semble aussi étrange que ses gonflements.

La planète est plus une atmosphère qu'un noyau , avec une atmosphère pelucheuse dans laquelle Webb a repéré de la vapeur d'eau et du dioxyde de soufre. Le plus étrange de tous, Webb a également vu des nuages ​​​​de sable silicaté, ce qui suggère qu'il pleuvrait du sable entre les couches supérieure et inférieure de l'atmosphère. La planète est presque aussi grande que Jupiter mais possède une masse minuscule semblable à celle de Neptune.

Concept artistique de l'exoplanète WASP-107b et de son étoile mère. Même si l’étoile hôte, plutôt froide, émet une fraction relativement faible de photons de haute énergie, ceux-ci peuvent pénétrer profondément dans l’atmosphère pelucheuse de la planète.
Concept artistique de l'exoplanète WASP-107b et de son étoile mère. Même si l'étoile hôte, plutôt froide, émet une fraction relativement faible de photons de haute énergie, ceux-ci peuvent pénétrer profondément dans l'atmosphère pelucheuse de la planète. Illustration : École des Arts LUCA, Belgique/ Klaas Verpoest ; Sciences : Achrène Dyrek (CEA et Université Paris Cité, France), Michiel Min (SRON, Pays-Bas), Leen Decin (KU Leuven, Belgique) / Equipe européenne MIRI EXO GTO / ESA / NAS

"JWST révolutionne la caractérisation des exoplanètes, fournissant des informations sans précédent à une vitesse remarquable", déclare l'auteur principal de l'étude, Leen Decin de la KU Leuven, dans un communiqué . « La découverte de nuages ​​de sable, d'eau et de dioxyde de soufre sur cette exoplanète pelucheuse par l'instrument MIRI de JWST est une étape cruciale. Cela remodèle notre compréhension de la formation et de l’évolution des planètes, apportant un nouvel éclairage sur notre propre système solaire.

Comprendre la formation et l'évolution de la planète est important car il semble impossible qu'elle se soit formée à son emplacement actuel. On pense qu’il s’est formé plus loin dans le système stellaire et a migré vers l’intérieur au fil du temps. Cela pourrait permettre sa densité extrêmement faible. Son orbite proche de son étoile lui confère une température très élevée, son atmosphère extérieure atteignant 500 degrés Celsius. Mais ces températures ne sont normalement pas assez élevées pour former des nuages ​​de silicate, qui devraient se former dans les couches inférieures où les températures sont plus élevées.

Les chercheurs émettent l’hypothèse que la pluie de sable s’évapore dans les couches inférieures et plus chaudes et que la vapeur de silicate se déplace vers le haut dans l’atmosphère avant de se recondenser pour former des nuages ​​et tomber sous forme de pluie, semblable au cycle de l’eau sur Terre.

"La valeur du JWST ne peut être surestimée : partout où nous regardons avec ce télescope, nous voyons toujours quelque chose de nouveau et d'inattendu", a déclaré Paul Mollière, chercheur à l'Institut d'astronomie Max Planck. "Ce dernier résultat ne fait pas exception."

La recherche sera publiée dans la revue Nature .