Hubble espionne 25 Jupiter chauds pour en savoir plus sur leurs atmosphères
Au cours de la dernière décennie, nous sommes devenus remarquablement bons pour identifier les exoplanètes ou les planètes en dehors de notre système solaire. En fait, nous avons récemment franchi une étape impressionnante de plus de 5 000 exoplanètes confirmées découvertes. Cependant, la plupart de ces détections nous en disent peu sur les planètes que nous avons identifiées – généralement uniquement leur distance par rapport à leur étoile hôte, et leur masse ou leur taille.
La prochaine grande étape dans la recherche sur les exoplanètes consiste à en savoir plus sur ces planètes, et en particulier sur leur atmosphère. C'est l'un des principaux objectifs du télescope spatial James Webb lorsqu'il sera prêt pour la science cet été, mais en attendant, les chercheurs font preuve de créativité pour répondre à ces questions. Récemment, des astronomes utilisant les données du télescope spatial Hubble ont étudié 25 exoplanètes pour connaître leurs atmosphères.
"Hubble a permis la caractérisation approfondie de 25 exoplanètes, et la quantité d'informations que nous avons apprises sur leur chimie et leur formation – grâce à une décennie de campagnes d'observation intenses – est incroyable", a déclaré l'auteur principal de l'étude, Quentin Changeat, dans un déclaration .
Les 25 planètes étudiées appartenaient à un type appelé Jupiters chauds, ce qui signifie qu'elles ont à peu près la taille de Jupiter et qu'elles orbitent très près de leurs étoiles hôtes. L'équipe a recherché des ions hydrogène et des oxydes métalliques dans les atmosphères des planètes, ce qui peut les aider à comprendre comment les planètes se sont formées ainsi qu'à en apprendre davantage sur leur chimie atmosphérique. Ils ont passé au peigne fin d'énormes volumes de données, dont 600 heures d'observations de Hubble et 400 heures d'observations du télescope spatial Spitzer, désormais à la retraite, en examinant les éclipses (lorsque l'exoplanète passe derrière son étoile) et les transits (lorsque l'exoplanète passe devant son étoile).
Cela signifiait qu'ils pouvaient en apprendre davantage sur les corrélations entre la composition atmosphérique et d'autres qualités, comme s'ils montraient ou non une inversion thermique – où une atmosphère devient plus chaude à des altitudes plus élevées. Une inversion thermique a été observée dans les exoplanètes les plus chaudes, avec des températures supérieures à 2 000 kelvins. Les chercheurs ont également noté qu'il y avait des ions hydrogène, de l'oxyde de titane, de l'oxyde de vanadium ou de l'hydrure de fer dans presque toutes ces atmosphères chaudes.
L'une des choses remarquables à propos de cette recherche est qu'elle montre comment de grandes quantités de données peuvent être utilisées pour rechercher des tendances à grande échelle dans les exoplanètes. Et c'est utile pour prédire à quoi pourraient ressembler d'autres exoplanètes.
La recherche de ces questions pourrait même nous aider à comprendre notre propre système solaire, selon Changeat : « De nombreuses questions telles que les origines de l'eau sur Terre, la formation de la Lune et les différentes histoires évolutives de la Terre et de Mars, ne sont toujours pas résolues malgré notre capacité à obtenir des mesures in situ. De grandes études sur les populations d'exoplanètes, comme celle que nous présentons ici, visent à comprendre ces processus généraux.