L’énigme du manque d’eau dans l’atmosphère de Jupiter chaudes résolue

10 Jupiter chaudes
Illustration des 10 Jupiter chaudes dont les atmosphères ont été étudiées dans le visible et l’infrarouge avec les télescopes Hubble et Spitzer. Chacune présente des caractéristiques différentes témoignant de la grande variété de ces mondes qui gravitent très près de leur étoile. Les proportions sont respectées. La plus petite, HAT-P-12b, a une taille équivalente à celle de Jupiter -- Crédit : ESA, NASA

Parmi les Jupiter chaudes découvertes en 20 ans, quelques rares cas pour l’instant ont eu leur atmosphère étudiée. Les recherches ont montré que certaines présentaient une abondance de l’eau plus faible que prévu. Une équipe internationale qui a passé au crible un échantillon de 10 Jupiter chaudes pense avoir résolu l’énigme.

Parmi les quelque 2.000 exoplanètes recensées en 20 ans (2.031 pour Exoplanet.eu et 1.916 pour PlanetQuest de la Nasa), 1.116 au minimum sont des Jupiter chaudes à l’instar de la première de la liste, 51 Pegasi b, débusquée en 1995. Aussi grosses et massives (ou plus) que notre Jupiter, ces planètes ont la particularité de graviter très près de leur étoile-hôte, à quelques millions de km seulement. Aussi, leur période orbitale n’est que de quelques jours, et non une douzaine d’années comme notre planète géante ! Ce fut une véritable surprise, il y a 20 ans. Les astronomes misaient en effet davantage sur la découverte de systèmes extrasolaires comparables au nôtre, où les planètes géantes circulent à plusieurs centaines de millions de km de leur étoile. Mais il a bien fallu se rendre à l’évidence et s’habituer, étant donné le grand nombre de cas détectés depuis. Mais c’est un biais observationnel car leurs présences se signalent beaucoup plus facilement que des petites planètes plus éloignées, si bien que l’on pourrait penser à tort que cette catégorie de poids lourds domine la population globale (galactique) d’exoplanètes.

Leur grande proximité avec leurs soleils qui peut les rendre difficiles à observer à cause de l’excès de luminosité peut aussi être un atout pour les chercheurs qui souhaitent caractériser l’atmosphère des autres mondes. Avec Hubble, plusieurs équipes ont d’ores et déjà profité du passage de quelques-unes d’entre elles devant leur étoile (transit) pour sonder leurs couches supérieures. Mais leurs recherches posent une énigme : certaines Jupiter chaudes présentent une abondance de l’eau plus faible que ce que les modèles prédisent…

Pour les astronomes, ce problème de manque d’eau pourrait trouver une explication par une pénurie de la molécule dans les nébuleuses primitives où ce sont formées les planètes « mais cela nous obligerait à repenser complètement nos théories actuelles sur la façon dont les planètes sont nées » a déclaré Jonathan Fortney, université de Californie, qui a cosigné une étude sur les atmosphères d’un échantillon de 10 Jupiter chaudes.

Pour son enquête, une équipe internationale a donc scruté l’enveloppe gazeuse de 10 candidates (WASP-12b, WASP-6b, WASP-31b, WASP-39b, HD 189733b, HAT-P-12b, WASP-17b, WASP-19b, HAT-P-1b et HD 209458b) avec les télescopes spatiaux Hubble et Spitzer. Ils ont ainsi obtenu un large spectre dans le visible et l’infrarouge qui leur ont permis de comparer, d’un cas à l’autre, leurs tailles dans les deux longueurs d’onde. Les chercheurs ont pu constater une corrélation frappante entre manque d’eau dans les Jupiter chaudes et atmosphères plus nuageuses. En effet, certaines des planètes géantes qui affichent un rayon plus petit dans l’infrarouge (plus pénétrant) sont en effet soupçonnées détenir autant d’eau que le modèle le prévoit mais celle-ci serait en réalité camouflée par une couche nuageuse supérieure. A l’inverse, la présence de l’eau se signale plus fortement pour les exoplanètes dont l’atmosphère apparait « claire ».

« […] c’est la première fois que nous avons une couverture de longueur d’onde suffisante pour comparer les multiples caractéristiques d’une planète à une autre, a commenté David Chantez, de l’université d’Exeter (Royaume-Uni), l’auteur principal de l’article publié dans Nature, ajoutant nous avons découvert que les atmosphères planétaires sont beaucoup plus diversifiées que nous nous y attendions. » Cette diversité des genres observée depuis 1995 est une des grandes leçons que nous dispense la chasse aux exoplanètes qui ne fait que commencer.

Digiprove sealCopyright secured by Digiprove © 2015 Xavier Demeersman
Tags from the story
, , ,
More from X. Demeersman

Probable première observation d’un trou noir intermédiaire

Une équipe d’astrophysiciens a peut-être observé pour la première fois un trou...
Read More

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *