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Pour la première fois, de l’hélium a été détecté dans l’atmosphère d’une exoplanète

L'exoplanète WASP-107b est un géant gazeux, en orbite autour d'une étoile de séquence principale de type K très active. L'étoile est à environ 200 années-lumière de la Terre. En utilisant la spectroscopie, les scientifiques ont pu trouver de l'hélium dans l'atmosphère qui s'échappe de la planète - la première détection de cet élément dans l'atmosphère d'une exoplanète. Crédit: ESA / Hubble, NASA, M. Kornmesser

Une équipe d’astronomes annonce avoir détecté de l’hélium dans l’atmosphère d’une planète qui orbite autour d’une étoile bien au-delà de notre système solaire. Une première.

Une équipe internationale de chercheurs dirigée par Jessica Spake de l’Université d’Exeter (Royaume-Uni), explique avoir détecté – grâce au télescope Hubble – de l’hélium dans la haute atmosphère d’une « super-Neptune » baptisée WASP-107b. Celle-ci a été découverte en 2017, et vous la retrouverez à 200 années-lumière de la Terre en direction de la constellation de la Vierge. L’hélium est quant à lui le deuxième élément le plus abondant de l’Univers, et l’un des constituants principaux des planètes Jupiter et Saturne. Ici, la « signature » de l’hélium était si forte que les astronomes suggèrent qu’il s’agit une haute atmosphère s’étendant sur des dizaines de milliers de kilomètres dans l’espace.

Il a longtemps été formulé que l’hélium pouvait être l’un des gaz les plus faciles à détecter sur les exoplanètes géantes. C’est désormais chose faite : cette découverte pourrait ouvrir la voie à la détection du gaz autour des exoplanètes de la taille de la Terre à travers la Galaxie. « Nous espérons utiliser cette technique avec le prochain télescope spatial James Webb », explique Jessica Spake, membre du département de Physique et Astronomie d’Exeter. « En mesurant la lumière infrarouge, nous pouvons voir plus loin dans l’espace que si nous utilisions la lumière ultraviolette ».

« L’hélium que nous avons détecté s’étend loin dans l’espace sous la forme d’un nuage ténu entourant la planète », explique Tom Evans, co-auteur de l’étude. « Si de plus petites planètes terrestres ont des nuages ​​d’hélium similaires, cette nouvelle technique offre un moyen passionnant d’étudier leurs atmosphères supérieures dans un très proche avenir ».

WASP-107b est une planète de très faible densité similaire à Jupiter, mais avec seulement 12 % de sa masse. Complétant une orbite autour de son étoile hôte tous les six jours, elle possède l’une des atmosphères les plus froides de toutes les exoplanètes découvertes à ce jour. En analysant le spectre de la lumière qui traverse la partie supérieure de l’atmosphère – et en partant du principe que chaque gaz a une signature qui lui est propre – les chercheurs ont alors pu détecter la présence d’hélium.

Vous retrouverez les détails de cette étude dans la revue Nature.

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