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La face obscure de certaines exoplanètes se révèle

Impression artistique de l'exoplanète 51 Pegasi b.

De nouvelles observations permettent d'en apprendre davantage sur les planètes découvertes à l'extérieur de notre système solaire.

Photo : ESO/M. Kornmesser/Nick Risinger

Radio-Canada

La température de la face obscure des exoplanètes de type Jupiter chaudes est étonnamment uniforme, montrent les travaux de scientifiques de l'Institut spatial l'Université McGill.

Le doctorant en physique Dylan Keating et le professeur Nicolas Cowan estiment que cette nouvelle connaissance, basée sur des données recueillies par les télescopes spatiaux Spitzer et Hubble, laisse à penser que ces planètes gazeuses géantes possèdent des nuages faits de minéraux et même de roches.

Les chercheurs ont mesuré une température d'environ 800 °C à la surface de la face obscure de douze astres qu’ils ont sondés.

Impression artistique de la Jupiter chaude HD 188753 b.

Impression artistique de la Jupiter chaude HD 188753 b.

Photo : Wikipédia

Les exoplanètes jupitériennes chaudes se caractérisent par un hémisphère éclairé constamment tourné vers leur étoile et une face obscure en permanence plongée dans le noir, un peu à l’image du rapport entre la Terre et la Lune.

Déjà, les scientifiques avaient mesuré des températures nettement plus élevées du côté non éclairé des planètes jupitériennes chaudes, sans doute en raison de transferts d'énergie d'un hémisphère à l'autre.

Les modèles de circulation atmosphérique prévoyaient des variations de température nettement plus marquées sur les faces obscures.

Dylan Keating, auteur principal des travaux

Considérant que les planètes que nous avons observées étaient irradiées à divers degrés par leur étoile hôte, et qu'on notait des écarts de température de presque 1700 °C entre leurs faces diurnes, ces résultats sont fort surprenants, explique Dylan Keating.

Selon l’astronome, Dylan Keating, les températures sur la face obscure sont probablement attribuables à la condensation de roche vaporisée, qui se produit dans ces atmosphères très chaudes.

L'uniformité enregistrée suggère que les nuages présents de ce côté ont une composition similaire. Nos données indiquent qu'ils sont probablement formés de minéraux comme le sulfure de manganèse et les silicates, c'est-à-dire de roches.

Dylan Keating

Repères :

  • C’est le 6 octobre 1995 que les scientifiques suisses Michel Mayor et Didier Queloz, de l'Observatoire de Genève, ont annoncé la découverte de 51 Pegasi b, la première exoplanète détectée en orbite autour d'une étoile de type solaire.
  • Cette planète, située à quelque 50 années-lumière de la Terre dans la constellation de Pégase, est d’ailleurs de type Jupiter chaude.
  • Depuis ce moment, les astrophysiciens ont identifié pas moins de 4043 exoplanètes, et 4014 autres sont en cours de confirmation.
  • De ce nombre, 1267 sont des géantes gazeuses.

La tête dans les nuages

Le chercheur affirme que les principes physiques de base expliquant la formation des nuages sont invariables, et qu’étudier ceux qui enveloppent la face obscure des planètes jupitériennes chaudes pourrait nous en apprendre davantage sur le processus ailleurs dans l'Univers, mais aussi sur Terre.

Les futures missions des télescopes James-Webb ou ARIEL pourraient permettre de mieux définir la composition et le mode de formation de ces nuages, et de parfaire les modèles de circulation atmosphérique sur ces planètes.

En observant des Jupiter chaudes à des longueurs d'onde plus courtes et plus longues, nous arriverons à caractériser les nuages de leur face obscure.

Dylan Keating

Le détail de ces travaux est publié dans la revue Nature (Nouvelle fenêtre) (en anglais).

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