Observer l’atmosphère d’une exoplanète ultra-chaude

Parmi les plus de 4 000 exoplanètes découvertes à ce jour, l'une des plus étranges doit être WASP-189b. Ce Jupiter ultra-chaud orbite si près de son étoile que sa température de surface pourrait atteindre 3 200 degrés Celsius, ce qui est suffisamment chaud pour que le fer s'évapore . Maintenant, les astronomes utilisant le télescope spatial CHEOPS ont étudié l'atmosphère de WASP-189b et ont découvert qu'elle est tout aussi étrange que la planète en dessous.

Il n'est pas facile d'étudier l'atmosphère d'une exoplanète, mais dans ce cas, les chercheurs ont pu observer la lumière provenant de l'étoile voisine extrêmement chaude. "Nous avons mesuré la lumière provenant de l'étoile hôte de la planète et traversant l'atmosphère de la planète", a expliqué l'auteur principal de l'étude, Bibiana Prinoth, dans un communiqué . « Les gaz de son atmosphère absorbent une partie de la lumière des étoiles, comme l'ozone absorbe une partie de la lumière du soleil dans l'atmosphère terrestre, et laissent ainsi leur « empreinte digitale » caractéristique. Avec l'aide [du spectrographe HARPS], nous avons pu identifier les substances correspondantes.

Vue d'artiste de WASP-189b, une exoplanète en orbite autour de l'étoile HD 133112 qui est l'une des étoiles les plus chaudes connues pour avoir un système planétaire.
Vue d'artiste de WASP-189b, une exoplanète en orbite autour de l'étoile HD 133112 qui est l'une des étoiles les plus chaudes connues pour avoir un système planétaire. Bibiana Prinoth

L'équipe a trouvé des indications de gaz tels que le fer, le chrome, le vanadium, le magnésium et le manganèse. Une substance qui a été indiquée et qui est particulièrement intrigante est l'oxyde de titane, qui pourrait agir de la même manière que l'ozone agit dans l'atmosphère terrestre, en absorbant le rayonnement ultraviolet. Il y avait également des différences entre ce que l'équipe avait prédit et ce qu'elle avait réellement trouvé, ce qui suggère que l'atmosphère de l'exoplanète pourrait être complexe et affectée par des vents forts, ayant différentes couches composées de différents gaz.

Alors que l'atmosphère terrestre a des couches, l'hypothèse lors de l'étude des atmosphères d'exoplanètes a souvent été qu'elles seraient plus simples. Mais cette recherche montre que ce n'est pas nécessairement le cas. "Dans le passé, les astronomes supposaient souvent que les atmosphères des exoplanètes existaient comme une couche uniforme et essayaient de la comprendre comme telle", a déclaré le co-auteur Jens Hoeijmakers. "Mais nos résultats démontrent que même les atmosphères des planètes gazeuses géantes intensément irradiées ont des structures tridimensionnelles complexes."

"Nous sommes convaincus que pour être en mesure de comprendre pleinement ces types de planètes et d'autres – y compris celles plus similaires à la Terre, nous devons apprécier la nature tridimensionnelle de leurs atmosphères", a convenu le co-auteur Kevin Heng. "Cela nécessite des innovations dans les techniques d'analyse des données, la modélisation informatique et la théorie atmosphérique fondamentale."

La recherche est publiée dans la revue Nature Astronomy .