Pour la toute première fois, des scientifiques ont détecté des molécules d’eau « lumineuses » autour d’une planète située en dehors du Système solaire, nous offrant la meilleure preuve d’une exoplanète possédant une stratosphère.

Cette découverte pourrait nous en apprendre plus sur les planètes de type Jupiter chaude : il s’agit de planètes géantes gazeuses de masse comparable ou supérieure à celle de Jupiter (qui est de 1,9×1027 kg) et dont la température est supérieure à ~730 degrés Celsius. Ces géantes gazeuses sont communes dans toute la galaxie, mais ne se trouvent pas dans notre propre voisinage solaire. L’exoplanète découverte, WASP-121b, se situe à environ 900 années-lumière de la Terre et son environnement est extrême.

Avoir une meilleure compréhension de ces atmosphères permettrait de déterminer les conditions physiques et chimiques qui composent ces mondes. « Ce résultat est passionnant car il montre qu’un trait commun de la plupart des atmosphères de notre système solaire – une stratosphère chaude – peut également être trouvée dans des atmosphères d’exoplanètes », explique l’un des chercheurs, Mark Marley de la NASA.

« Nous pouvons désormais comparer les processus des atmosphères d’exoplanètes avec les mêmes processus qui se produisent dans différents ensembles de conditions, dans notre propre système solaire », ajoute-t-il.

L’équipe a pu détecter des molécules d’eau scintillantes dans l’atmosphère de WASP-121b avec le télescope spatial Hubble de la NASA : une analyse spectroscopique a pu montrer les molécules d’eau, émettant un rayonnement infrarouge tandis qu’elles perdaient de l’énergie en raison de l’augmentation de la chaleur de la planète, au sein de sa stratosphère extrêmement chaude.

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Crédits : Engine House VFX(Bristol Science Centre)/University of Exeter

Souvent, les découvertes spatiales impliquant de l’eau soulèvent la question des formes de vies potentielles y existant, mais il est très peu probable que ce soit le cas pour WASP-121b. En effet, la planète est similaire à Jupiter en deux points.

Sa masse est de 1,2 fois celle de Jupiter et environ 1,9 fois pour son rayon, mais cette exoplanète reste tout de même très différente : contrairement à Jupiter, qui tourne autour du Soleil une fois tous les 12 ans, l’orbite de WASP-121b est bien plus étroite, elle fait le tour de son étoile hôte en seulement 1,3 jour.

Cette proximité intense indique également qu’il serait impossible d’y vivre (pour nous, mais également pour tout autre organisme vivant). En effet, si la planète se trouvait encore plus près de son étoile, elle serait totalement déchirée par cette dernière.

« En ce qui concerne les exoplanètes lointaines, que nous ne pouvons pas observer dans le même détail que d’autres planètes se trouvant dans notre propre système solaire, nous devons compter sur les techniques de proxy pour révéler leur structure », explique l’astronome Drake Deming, de l’Université du Maryland (États-Unis). « La stratosphère de WASP-121b est si chaude qu’elle peut faire briller la vapeur d’eau, ce qui représente la base de notre analyse », ajoute-t-il.
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L’atmosphère supérieure de la planète affiche quelques 2500 degrés Celsius, de quoi littéralement faire bouillir des métaux. Crédits : NASA/ESA/G. Bacon (STSci)

Les chercheurs supposent que ce véritable spectacle de lumière résulte d’une augmentation de température dans la stratosphère de l’exoplanète. Bien que les scientifiques ne soient pas encore totalement sûrs de quels composants exactement mettent en marche ce processus, ils pensent notamment à l’oxyde de vanadium et à l’oxyde de titane, des éléments qui agiraient sur les Jupiter chaudes.

Résoudre ces mystères fait partie des futurs objectifs des chercheurs et nous permettra de mieux comprendre ces mondes lointains. « Les Jupiter chaudes représentent une première étape dans l’approfondissement de nos compétences, pour développer nos outils, et nous préparer à l’étude d’objets plus semblables à la Terre », explique l’astronome Kevin Heng de l’Université de Berne (Suisse), qui a examiné l’étude.

VIDÉO : WASP-121b, la planète à l’atmosphère d’eau brillante (4K – vue à 360°)

 Sources : Nature, NASA

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