Des astronomes observent une exoplanète asymétrique

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Vue d'artiste de la super-Terre extrême 55 Cancri e, qui pourrait avoir la première atmosphère de n'importe quelle exoplanète rocheuse connue. Crédits : NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)

Une équipe internationale de chercheurs, incluant des astronomes de l’Université d’Arizona, a utilisé le télescope spatial James Webb de la NASA pour observer l’atmosphère d’une exoplanète particulièrement intrigante. Nommée WASP-107b, cette planète gazeuse est aussi grande que Jupiter, mais bien plus légère. Les observations ont révélé une asymétrie inattendue dans son atmosphère, ouvrant de nouvelles perspectives pour comprendre les conditions météorologiques et climatiques des mondes au-delà de notre système solaire.

Une exoplanète unique

WASP-107b est une exoplanète qui défie les conventions. Découverte en 2017, elle orbite autour de son étoile à environ 200 années-lumière de la Terre. Bien que sa taille soit comparable à celle de Jupiter, sa masse ne représente qu’un dixième de celle de cette géante de notre système solaire. Sa faible densité signifie également que sa gravité est plus faible, ce qui entraîne une atmosphère plus étendue que celle d’autres exoplanètes similaires.

Ce type d’exoplanète est rare et il n’existe aucun équivalent dans notre système solaire. De plus, WASP-107b est verrouillée par les marées, un phénomène où la planète montre toujours la même face à son étoile. Cela entraîne une division claire entre un côté en permanence éclairé qui est soumis à des températures extrêmes, et un côté plongé dans la nuit éternelle.

Ce qui rend cette découverte particulièrement captivante est l’asymétrie détectée dans l’atmosphère de l’exoplanète. Les chercheurs ont en effet découvert des différences significatives entre les hémisphères est et ouest de la planète, notamment en matière de température et de composition des nuages. Ces variations atmosphériques n’avaient jamais été observées auparavant dans des conditions similaires et leur détection marque une première dans l’étude des exoplanètes.

Cette asymétrie est cruciale pour comprendre les dynamiques atmosphériques et météorologiques de WASP-107b. Elle remet également en question certains modèles théoriques sur la façon dont les atmosphères des exoplanètes se comportent sous l’influence de leur étoile.

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Illustration d’artiste de l’exoplanète WASP-107 b basée sur les observations de transit du télescope spatial James Webb. Crédits : Rachel Amaro, Université d’Arizona

Des observations grâce à la spectroscopie de transmission

Pour obtenir ces résultats, l’équipe de chercheurs, dirigée par Matthew Murphy de l’Université d’Arizona, a utilisé une technique appelée spectroscopie de transmission. Lorsqu’une exoplanète transite devant son étoile hôte, la lumière de l’étoile traverse l’atmosphère de la planète, révélant ainsi des informations cruciales sur sa composition.

Le télescope James Webb, grâce à sa sensibilité exceptionnelle, a permis de capturer des instantanés de la planète pendant son transit, codant ainsi des informations détaillées sur les gaz présents dans l’atmosphère, la structure des nuages et la façon dont ces éléments interagissent avec la lumière de l’étoile. Ces données, collectées à une précision inégalée, ont permis pour la première fois de distinguer des différences claires entre les côtés est et ouest de l’atmosphère.

Vers une meilleure compréhension des mondes extraterrestres

Ces résultats sont importants. En effet, les modèles traditionnels prévoyaient que cette exoplanète ne devrait pas présenter d’asymétrie atmosphérique aussi marquée. Or, les observations du télescope James Webb suggèrent le contraire, remettant en question ces prédictions. Selon Matthew Murphy, ces résultats révèlent déjà quelque chose de nouveau et d’inattendu, et montrent que l’atmosphère de WASP-107b est plus complexe que prévu.

Les scientifiques espèrent que cette découverte n’est qu’un début. Le télescope James Webb continuera de scruter l’atmosphère d’autres exoplanètes similaires, offrant la possibilité de comparer ces mondes lointains et de comprendre leur diversité. L’équipe prévoit d’effectuer des observations supplémentaires pour affiner ces premiers résultats et mieux cerner les mécanismes qui sous-tendent cette asymétrie atmosphérique.