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Première : Une stratosphère a été détectée autour d’une exoplanète

Engine House VFX/At-Bristol Science Centre/University of Exeter

Une équipe d’astronomes rapporte la détection de molécules d’eau rayonnant dans l’atmosphère de l’exoplanète WASP-121b, située à 900 années-lumière de la Terre. C’est une grande première.

On ne remerciera jamais assez Hubble ! WASP-121b est ce que les chercheurs appellent un Jupiter chaud, une exoplanète géante de gaz. Située à environ 900 années-lumière de la Terre, WASP-121b présente la particularité de faire le tour de son étoile en seulement 1,3 jour (Jupiter orbite autour du Soleil en douze ans) et se trouve à la plus petite distance possible avant que la gravité de l’étoile ne commence à la déchirer comme l’expliquait l’Université de Genève (UNIGE) dans un communiqué du 2 août 2017. Cette proximité implique que le haut de son atmosphère (la stratosphère) se retrouve chauffé à 2500 °C environ, vaporisant ainsi la vapeur d’eau environnante.

« Ce résultat est passionnant, car il montre qu’un trait commun à la plupart des atmosphères dans notre système solaire — une stratosphère chaude — se retrouve également dans les atmosphères d’exoplanètes », explique Mark Marley du Centre de recherche Ames de la NASA. Il fait ici en revanche beaucoup plus chaud. Dans notre propre système, la variation de température dans la stratosphère est en effet généralement inférieure à 100 °C : « Une élévation de température aussi forte signifie ici que des processus chimiques spéciaux se produisent à des altitudes plus élevées, ce qui pourrait affecter l’évolution atmosphérique de la planète », explique de son côté Vincent Bourrier, coauteur de l’étude.

Ainsi nous pouvons maintenant comparer les processus en cours dans les atmosphères d’exoplanètes avec les mêmes processus qui se produisent dans différents ensembles de conditions dans notre propre Système solaire. L’équipe annonce par ailleurs avoir détecté ces molécules d’eau en utilisant le télescope spatial Hubble de la NASA. Une analyse spectroscopique aura permis de mettre en évidence les rayonnements infrarouges émis par les molécules sous l’effet de la chaleur dans la stratosphère extraordinairement élevée de la planète.

« Détecter la lumière émise par la vapeur d’eau chaude dans cette exoplanète est une étape décisive pour comprendre le fonctionnement des atmosphères de ces planètes extrêmes », ajoute David Ehrenreich, coauteur de l’étude et professeur associé au Département d’astronomie UNIGE. La prochaine étape consistera à « repérer et à identifier les molécules responsables de l’élévation de la température ».

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