Pas de nuages sur HAT-P-11 b!

Catégorie: Exoplanètes

Après un long silence le blog reprend avec un peu d’actualité.

Commençons par l’étude de l’atmosphère HAT-P-11 b qui a été rendue publique en septembre. Nous commençons à bien connaitre l’atmosphère des jupiters chaudes dont plusieurs ont été étudiées en profondeur, mais HAT-P-11 b est une neptune chaude, moins chaude que les jupiters, mais également plus légère et plus dense. HAT-P-11 est une étoile plus petite que le Soleil située dans la constellation du Cygne, dans une région qui a été scrutée en continu par la mission Kepler. Bien que découverte avant le lancement du télescope la planète HAT-P-11 b est aussi appelée Kepler-3 b. Elle fait partie de ces exoplanètes qui ont été détectées par les transits (mini éclipses) devant leur soleil.

Lorsque HAT-P11 b passe devant son étoile, une partie de la lumière de cette dernière traverse sont atmosphère et peut nous renseigner sur sa composition. Crédit: NASA/JPL-Caltech

C’est la deuxième exoplanète de la catégorie à avoir été étudiée après GJ 436 b sur laquelle on a déduit la présence d’une épaisse et impénétrable couverture nuageuse. Qu’en est il alors de HAT-P-11 b, légèrement plus fraîche? D’après les modèles d’atmosphères, les nuages (que l’on soupçonne d’être faits de chlorures solides) devraient plonger dans les entrailles de planète si elle est plus fraiche, la molécules suivante à se condenser devrait être l’eau mais HAT-P-11 est encore trop chaude pour ça. On peut donc supposer qu’elle soit dépourvue de nuages. Cela dit, elle a une atmosphère encore trop épaisse pour qu’il soit possible de voir à travers. En cela elle ressemble à Neptune (d’où le nom de neptune chaude) et Uranus. Pour des raisons semblables, ces deux planètes de notre système solaire sont pratiquement dépourvues de nuages et ont la couleur bleue d’un ciel clair.

Les astronomes ont utilisé les données des télescopes spatiaux Hubble, Spitzer et Kepler pour scruter la lumière transmise par l’exoplanète. La Wide Field Camera 3 de Hubble a permis de faire de la spectroscopie par transmission, c’est à dire d’analyser la lumière qui est passée à travers l’atmosphère de HAT-P-11 b et d’y déceler la signature lumineuse des éléments chimiques qui la composent. La molécule qu’Hubble a détecté est de la vapeur d’eau, cette détection indique qu’il n’y a pas de nuages opaques, sinon ils auraient caché la signature de ce gaz!

Comparaison du ciel vu d’une planète couverte de nuages (comme GJ 436 b) et vu d’une planète qui en est dépourvue (comme HAT-P-11 b). Crédit: NASA/JPL-Caltech

Seulement il y a un problème. La vapeur d’eau pourrait également provenir des taches stellaires à la surface du soleil HAT-P-11. C’est là que le télescope Kepler entre en jeu puisqu’il a observé pratiquement sans interruption cette région du ciel pendant plusieurs années. Alliées aux données du télescope Spitzer travaillant dans l’infrarouge il a été possible de conclure que les taches de l’étoile étaient trop chaudes pour contenir de la vapeur d’eau et que celle ci se trouvait bien dans l’atmosphère de l’exoplanète.

HAT-P-11 devient la plus petite planète dans l’atmosphère de laquelle a été détectée une molécule. Elle ressemble un peu plus à la Terre que les jupiters chaudes étudiées auparavant ce qui fait de l’étude de ces astres une étape supplémentaire avant de réussir à dresser le portrait d’une planète habitable, encore plus petite et plus fraîche.

Sur le site:

Références

  1. Water Vapour Absorption in the Clear Atmosphere of an exo-Neptune (J. Fraine et al. 2014)
  2. Exploring the Diversity of Jupiter-Class Planets (L.N. Fletcher et al. 2014)

 

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