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Une exoplanète littéralement dépouillée par son étoile

Illustration d'artiste de l'exoplanète WASP-69b en transit devant son étoile parente. Crédits : Gabriel Perez Diaz

Une équipe d’astronomes rapporte une découverte particulière. Il semblerait qu’une exoplanète géante – WASP-69b – porte une queue composée de particules d’hélium échappées de sa propre atmosphère. En cause, le rayonnement intense de son étoile.

De récentes observations faites depuis l’Observatoire de Calar Alto, en Espagne, nous montrent que l’exoplanète géante WASP-69b est en train de perdre son hélium. Le passage de la planète devant son étoile a en effet récemment permis aux instruments infrarouges d’identifier les raies d’absorption caractéristiques du gaz. L’élément, sous l’effet du rayonnement ultraviolet intense de son étoile, quitte alors le champ gravitationnel de la planète, formant une sorte de queue cométaire. Les détails de l’étude sont publiés dans la revue Science.

Une première

« Auparavant, il était supposé que si de l’hélium se trouvait dans la couche atmosphérique la plus extérieure d’une planète, il pourrait s’échapper et former une queue, explique à Space.com Lisa Nortmann, de l’Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) et principale auteure de l’étude. C’était basé sur des modèles. C’est aujourd’hui la première fois que nous pouvons réellement observer une queue d’hélium ».

La vidéo ci-dessous nous montre une simulation du transit du WASP-69b autour de son étoile, illustrant la queue de particules d’hélium en forme de comète :

Étudier les atmosphères d’exoplanètes

Ainsi, le rayonnement extrême des étoiles serait capable de dépouiller des planètes géantes de leur enveloppe gazeuse. En résulteraient alors des planètes similaires à la Terre, ou Vénus, qui ne seraient finalement que des noyaux rocheux. Les planètes ayant des périodes orbitales ultra-courtes, évoluant très près de leurs étoiles, pourraient également également souffrir de ces dépouillements.

« C’est un premier grand pas pour comprendre la façon dont les atmosphères des exoplanètes évoluent dans le temps, explique Enric Pallé, co-auteur de l’étude. Dans le passé, les études sur les fuites atmosphériques étaient basées sur des observations spatiales d’hydrogène dans l’ultraviolet extrême, une région spectrale d’accès très limité et fortement affectée par l’absorption interstellaire, poursuit le chercheur. Nos résultats montrent que l’hélium est un nouveau traceur très prometteur pour étudier l’évasion atmosphérique dans les exoplanètes ».

Une meilleure instrumentation

Nous devons ces observations à la nouvelle instrumentation. Les spectrographes sont en effet désormais suffisamment précis pour localiser la présence d’hélium à des centaines d’années-lumière. Cela était auparavant impossible. « Depuis le sol, nous pouvons voir Mars à l’œil nu ; nous pouvons dire qu’elle est là, mais pas beaucoup plus, ajoute la chercheuse. Si nous envoyons un vaisseau spatial, nous pouvons résoudre sa surface à haute résolution et apprendre des choses. Maintenant, nous avons le cas exactement opposé. Du sol, nous pouvons en dire beaucoup plus sur l’hélium qui s’échappe, car l’instrumentation offre une résolution plus élevée ».

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