Cette superterre aurait une atmosphère qui ressemble à la nôtre

Nouvelle illustration de 55 Cancri e. La superterre serait entièrement couverte de lave et enveloppée d’une atmosphère plus épaisse que celle de la Terre avec des matériaux volatils comparables — Crédit : NASA, JPL-Caltech

Gravitant autour de son soleil à seulement 2,5 millions de km, 55 Cancri e est étonnante. Est-ce que cette superterre possède une atmosphère comme Vénus ou la Terre ou n’en a-t-elle pas (ou plus du tout) ? Une nouvelle étude démontre que oui, ce monde brulant couvert de lave est enveloppé d’une atmosphère qui ressemble à la nôtre.

De par ses caractéristiques étonnantes, l’exoplanète 55 Cancri e — plus exactement 55 Cancri Ae — intrigue et passionne les astronomes. Deux fois plus grande que la Terre et huit fois plus massive, la superterre ne gravite qu’à 2,5 millions de km de 55 Cancri A — une étoile similaire à la nôtre, située à quelque 40 années-lumière de nous, dans la constellation du Cancer — soit 60 fois plus près que notre Planète bleue autour du Soleil. Une année — période orbitale — n’y dure que 17 heures 40. Son orbite est synchrone, si bien qu’un hémisphère est en permanence face à l’étoile et l’autre, plongé à jamais dans l’obscurité. Des observations dans l’infrarouge avec le satellite Spitzer avaient conduit des chercheurs à postuler en 2016 que la planète est un véritable enfer, couverte de dépôts de lave sur le côté jour et de lave solidifiée, côté nuit.

Ce n’est donc pas le meilleur des mondes pour y trouver de la vie, vous l’aurez compris. Mais alors, pourquoi s’y intéresser ? interrogeront certains. « Comprendre cette planète nous aidera à répondre à des questions plus larges sur l’évolution des planètes rocheuses », argue Renyu Hu, chercheur au JPL et coauteur d’une nouvelle étude sur la superterre qui vient de paraître dans The Astronomical Journal.

super-Terre 55 Cancri e
Illustration de 55 Cancri e, alias Janssen, passant devant son étoile. Avec une atmosphère riche en cyanure d’hydrogène et surtout, des températures qui atteignent 2.000 °C tout au long de l’année de 18 heures, il ne fait pas bon vivre sur cette super-Terre située à seulement 40 années-lumière de nous ! — Crédit : ESA, Hubble, M. Kornmesser

55 Cancri e serait bien rocheuse et enveloppée d’une atmosphère comparable à la nôtre

Avec ses collègues, l’astrophysicien a conduit une analyse approfondie des données photométriques collectées par Spitzer en juin et juillet 2013. Selon leurs recherches, 55 Cancri e (alias Janssen) possèderait une atmosphère avec des ingrédients communs à ceux de l’atmosphère terrestre, à la différence qu’elle serait plus épaisse et plus chaude. Sa présence d’ailleurs, ne manque pas d’interroger : comment cette planète si proche de son étoile parvient-elle à garder une atmosphère ?

En comparant les observations au modèle amélioré de la circulation d’énergie de la planète et de son rayonnement dans l’espace établi par Renyu Hu, l’équipe dirigée par Isabel Angelo montre que les écarts de température entre les deux hémisphères ne sont pas aussi importants que ce qui se produirait si la planète n’avait pas d’atmosphère. Il ferait ainsi en moyenne 2.300 °C sur la face diurne et autour de 1.300 °C sur la face nocturne.

En outre, « les lacs de lave (supposés sur le côté jour) directement exposés à l’espace sans atmosphère créeraient des points chauds locaux de hautes températures, ils ne sont donc pas la meilleure explication pour les observations de Spitzer » expliquent les auteurs. La lave qui recouvre ce monde serait ainsi cachée par son épaisse atmosphère. Celle-ci se composerait, selon eux, d’oxygène, d’azote et aussi d’eau. Mais point d’eau liquide ne subsisterait à la surface de ce monde brulant dont la densité est similaire à celle de la Terre.

« Les arguments en faveur d’une atmosphère sont maintenant plus forts que jamais », défend Renyu Hu, rappelant combien l’existence d’une atmosphère autour de 55 Cancri e, sa composition et sa structure sont débattues depuis plusieurs années.

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