Des résultats inattendus concernant l’atmosphère d’une planète lointaine faisant la taille de Neptune ont surpris les scientifiques, rappelant au monde entier que plus nous découvrons de planètes au-delà du Système solaire et plus nous nous rendons compte que ce que nous avons appris de ce dernier, ne s’applique pas forcément ailleurs et de la même manière.
Dans ce cas, HAT-P-26b, une planète située à environ 437 années-lumière de la Terre, est ce que les scientifiques appellent un Neptune chaud. En effet, la masse d’une planète de type Neptune chaud est comparable à celle du noyau et de l’atmosphère d’Uranus et Neptune, dans un intervalle de l’ordre de 10 masses terrestres à 30-50 masses terrestres. HAT-P-26b est donc une planète possédant une masse similaire à celle de Neptune, mais cette dernière a une orbite très proche de son étoile hôte.
Des mondes de ce type ont été découverts auparavant, mais rien de tel que HAT-P-26b. « Les astronomes viennent à peine de commencer à étudier l’atmosphère de ces planètes distantes possédant des masses similaires à celle de Neptune, et presque tout de suite, nous avons découvert un exemple qui va à l’encontre de la tendance dans notre système solaire », explique l’un des chercheurs, Hannah Wakeford du Goddard Space Flight Center de la NASA. « Ce genre de résultats inattendus représentent ce que j’aime le plus dans le fait d’explorer les atmosphères de planètes étrangères », ajoute-t-elle.
Ce qui est inhabituel sur HAT-P-26b, c’est son atmosphère primordiale, composée presque entièrement d’hydrogène et d’hélium. En effet, ce type de composition n’est généralement pas observé par les astronomes pour des planètes aussi proches de leur étoile hôte (dans ce cas, la planète ne met que 4,23 jours pour effectuer une orbite complète autour de l’étoile).
C’est également cette orbite étroite qui a permis aux astronomes d’étudier HAT-P-26b si facilement. L’une des façons dont les scientifiques peuvent étudier l’atmosphère des mondes étrangers, est d’observer les planètes lorsqu’elles transitent (donc lorsqu’elles passent devant) leurs étoiles hôtes. Lorsque les planètes sont dans cette configuration, les télescopes peuvent analyser la lumière des étoiles, et étant filtrée par l’atmosphère de la planète située devant, cela nous permet d’en déduire quels produits chimiques composent cette atmosphère.
En utilisant les données des télescopes spatiaux Hubble et Spitzer de la NASA, l’équipe de Wakeford a constaté que l’atmosphère de HAT-P-26b est largement dégagée de nuages, mais qu’elle révèle une forte signature d’eau. Les chercheurs estiment qu’il s’agit de la meilleure mesure d’eau sur une exoplanète de cette taille, à ce jour. Cette signature d’eau a permis de manière cruciale à l’équipe d’estimer la métallicité de HAT-P-26b : la mesure dans laquelle l’atmosphère de la planète est dominée par des éléments plus lourds que l’hydrogène et l’hélium.
Concernant notre propre système solaire, les métallicités sont plus faibles pour les grandes planètes : comme pour, par exemple, les géantes gazeuses Jupiter et Saturne. Jupiter ayant une métallicité jusqu’à 5 fois celle du Soleil, et Saturne, jusqu’à 10 fois. Cela signifie que leurs atmosphères sont principalement constituées d’hydrogène et d’hélium. En revanche, Uranus et Neptune, qui sont des planètes plus petites et qui orbitent plus loin du Soleil, contiennent une plus grande métallicité : soit environ 100 fois celle du Soleil.
Le modèle est que, du moins pour les planètes de notre système solaire, la métallicité est plus faible pour les planètes plus grandes et qui se rapprochent du Soleil. Les scientifiques pensent que cela est dû au fait que, lorsque ces mondes se sont formés à partir de la poussière protoplanétaire qui entourait le Soleil, quand le Système solaire était encore jeune, Jupiter et Saturne ont été bombardés par des débris moins glacés, riches en éléments lourds. Par conséquent, leurs atmosphères conservent moins de métallicité aujourd’hui.
Mais dans le cas de HAT-P-26b, nous avons un monde situé très près de son étoile hôte, et qui pourtant possède une atmosphère presque entièrement composée d’hydrogène et d’hélium, tout comme Jupiter et Saturne. « Cela signifie que la planète s’est probablement formée encore beaucoup plus près de son étoile, ou plus tard dans la durée de vie du disque, où il n’a pas été bombardé par des débris glacés ainsi que par des éléments lourds riches, pendant sa formation », a déclaré Wakeford. Mais dans tous les cas, les chercheurs avouent que ce résultat est surprenant : « Nous ne savions pas que des planètes de cette taille pouvaient se former encore plus près de leur étoile », ajoute-t-elle.
Cette découverte possède donc une valeur très précieuse pour les astronomes car cela nous démontre qu’il y a bien plus de possibilités planétaires que le modèle que nous connaissons dans notre quartier cosmique qu’est le Système solaire.
« Cette analyse montre qu’il y a beaucoup plus de diversité dans les atmosphères de ces exoplanètes que ce que l’on avait prévu, ce qui nous donne un aperçu de la manière dont les planètes peuvent se former et évoluer, de manière différente que dans notre système solaire. Je dirais que cela a été un sujet entier dans les études sur les exoplanètes: les chercheurs continuent à trouver une diversité surprenante », ajoute un membre de l’équipe, David K. Sing de l’Université d’Exeter, en Angleterre.
L'année-lumière est une unité de longueur utilisée pour exprimer
des distances astronomiques. Elle est définie par l'Union
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