Une planète noire et de l’oxyde de titane

Lorsque, au collège, j’ai entendu parler pour la première fois d’exoplanètes, ce n’étaient que des chiffres dans un tableau. On savait que ça existait, mais ce n’était pas très parlant. Puis j’ai découvert le site du regretté John Whatmough (sur Webarchive) qui a su enflammer en moi la passion. Comment? En donnant un visage au chiffres. en utilisant, entre autres, les travaux de Sudarsky, John Whatmough transformait les masses, rayons, orbites en illustrations colorées. La recherche des exoplanètes était encore balbutiante mais déjà la recherche d’une sœur jumelle de la Terre  obnubilait déjà les médias alors que moi, c’était la diversité des astres qui me fascinait. Depuis le nombre d’exoplanètes connues a explosé et avec elle les moyens pour les étudier et les comprendre se sont diversifiés. Récemment, plusieurs résultats intéressants ont été publiés.

De l’oxyde de titane chez WASP-19 b

Lorsqu’une exoplanète passe devant son étoile du point de vue de la Terre, elle bloque une partie de la lumière de l’étoile, c’est ce que l’on appelle un transit. Une fraction de la lumière de l’étoile passe à travers l’atmosphère de la planète et peut être étudiée pour en connaitre la composition. C’est ce qu’à fait l’équipe de Elyar Sedaghati, alors encore étudiante, en utilisant l’instrument FORS2 Very Large Telescope (VLT).

Vue d’artiste de WASP-19 b. ESO/M. Kornmesser.

WASP-19 b fait partie des jupiters chaudes, aux températures comparables à celles des étoiles les plus petites. Chez plusieurs de ces planètes, on a détecté une inversion de la température dans la haute atmosphère, appelée stratosphère. Cela est possible lorsqu’un gaz très absorbant se trouve dans la haute atmosphère, comme l’ozone sur Terre. L’identité de ce gaz était inconnue, mais les oxydes de titane et de vanadium sont suspectés depuis longtemps, puisqu’on les détecte dans l’atmosphère des étoiles de même température.

En décomposant la lumière passant par l’atmosphère de WASP-19 b, Elyar Sedaghati et son équipe ont découvert la signature d’oxyde de titane, de vapeur d’eau, des traces de sodium et de la brume diffusante.  En 2013 une étude de Luigi Mancini stipulait que WASP-19 b était atypique, sans absorbeurs optiques présents dans son atmosphère. Il semble bien que les mesures fines réalisées par Elyar Sedaghati soient en contradiction avec ses résultats.

WASP-12 b, la planète noire

WASP-12 b est l’une des exoplanètes les plus étudiées, elle fait partie des planètes les plus chaudes connues. Un cocktail impressionnant de métaux gazeux a été détecté dans son atmosphère étendue et surchauffée. On sait également que les forces de marée de son étoile lui donnent une forme d’oeuf et que son atmophère, petit à petit arrachée à sa gravité, spirale vers son soleil.

Vue d’artiste de WASP-12 b. NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)

En utilisant le spectrographe du télescope spatial Hubble, Taylor Bell en master à l’université de McGill et son équipe on réussit à poser une limite à l’albedo de WASP-12 b. L’albedo est la capacité d’un objet à réfléchir la lumière et dans le cas de notre exoplanète, elle réfléchit au mieux 6.4% de son étoile, elle est plus noire que de l’asphalte. D’après Taylor Bell, si cette planète est aussi noire, c’est justement parce qu’elle est très chaude. Du coté diurne, son atmosphère est si chaude qu’aucune molécule ne peut s’y former et les vapeurs de métaux s’ionisent. Il n’y a donc rien dans son atmosphère pour arrêter ou diffuser la lumière, celle ci est en grande partie absorbée. Son atmosphère, constituée pratiquement que d’hydrogène et d’hélium atomiques ressemble beaucoup plus à l’atmosphère d’une étoile qu’à celle d’une planète.

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