L’exoplanète WASP-107 b, souvent qualifiée de planète « barbe à papa », est l’une des plus fascinantes découvertes des astronomes. Découverte en 2017, cette géante gazeuse intrigue la communauté scientifique par sa faible densité, sa taille comparable à celle de Jupiter, et sa masse dix fois inférieure. Les dernières observations effectuées avec le télescope spatial James Webb révèlent une anomalie atmosphérique surprenante : une asymétrie frappante entre les côtés est et ouest de la planète. Mais qu’est-ce qui provoque cette différence asymétrique dans l’atmosphère de WASP-107 b, et qu’est-ce que cela peut apprendre sur les processus de formation des exoplanètes gazeuses ?
Qu’est-ce que WASP-107 b et pourquoi est-elle surnommée « barbe à papa » ?
WASP-107 b appartient à la catégorie des exoplanètes « barbe à papa », un type de planète extrêmement léger par rapport à sa taille. Elle a été découverte en orbite autour de l’étoile WASP-107 et située à environ 212 années-lumière dans la constellation de la Vierge. Cette exoplanète est particulièrement notable pour sa masse très faible (environ 10 % de celle de Jupiter) malgré un volume similaire à celui de cette géante du système solaire. Cette faible densité lui vaut ce surnom, car, à l’instar d’une barbe à papa, elle semble avoir une consistance « fluffy » ou mousseuse.
Le faible poids de WASP-107 b a longtemps laissé les scientifiques perplexes quant à ses mécanismes de formation et de rétention d’atmosphère. Cette proximité devrait, en théorie, entraîner une perte rapide de gaz atmosphériques. Pourtant, la planète semble avoir conservé une atmosphère dense. Cela en fait un objet d’étude clé pour comprendre la dynamique des atmosphères des exoplanètes gazeuses.
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Méthode d’observation : la spectroscopie par transmission
Pour étudier l’atmosphère de WASP-107 b, les astronomes ont utilisé une technique appelée spectroscopie par transmission. Cette méthode consiste à observer une planète lorsqu’elle transite devant son étoile hôte, c’est-à-dire quand elle passe entre l’étoile et l’observateur terrestre. À ce moment-là, une partie de la lumière de l’étoile traverse l’atmosphère de la planète avant d’atteindre les instruments d’observation. En analysant cette lumière, les scientifiques peuvent déduire :
- la composition de l’atmosphère ;
- sa température ;
- et d’autres propriétés.
Les données recueillies par le télescope James Webb ont ainsi révélé des détails sans précédent sur la composition chimique de WASP-107 b. Il y a notamment la présence d’hélium et des différences entre les côtés est et ouest de l’atmosphère. Cela marque un tournant dans la compréhension des atmosphères exoplanétaires.
L’anomalie de l’asymétrie est-ouest
La grande surprise des observations récentes de WASP-107 b est la découverte d’une asymétrie significative entre ses hémisphères est et ouest. L’équipe de l’Université de l’Arizona a réussi à séparer les signaux atmosphériques des deux côtés grâce à la haute précision du télescope James Webb. Cette asymétrie se traduit par des différences de température et de structure des nuages.
Les chercheurs ont noté que la face orientée à l’est est plus chaude que celle à l’ouest, ce qui pourrait être dû à des vents puissants qui transportent la chaleur autour de la planète. Cette différence de température influence la condensation des nuages, créant des structures nuageuses distinctes dans chaque hémisphère. Ce phénomène d’asymétrie est assez rare et ne s’observe pas dans les géantes gazeuses de notre propre système solaire, ce qui rend cette observation particulièrement intrigante.
Causes possibles de l’asymétrie atmosphérique
L’origine de cette asymétrie dans l’atmosphère de WASP-107 b reste encore incertaine, mais plusieurs hypothèses sont proposées :
Rotation synchrone
Comme WASP-107 b est très proche de son étoile, elle est probablement en rotation synchrone, c’est-à-dire qu’elle présente toujours la même face à son étoile. Cette configuration pourrait expliquer pourquoi la face exposée à l’étoile est plus chaude que la face opposée.
Circulation atmosphérique
Les vents puissants et les courants atmosphériques jouent un rôle crucial dans la distribution de la chaleur. Des vents rapides pourraient transporter de la chaleur de la face exposée à l’étoile vers la face obscure, mais la distribution inégale de ces courants pourrait créer cette asymétrie.
Différences de composition chimique
Les variations de température peuvent également influencer la chimie de l’atmosphère. Il est possible que certaines molécules se forment ou se condensent plus facilement dans une partie de l’atmosphère en fonction de la température. Cela modifie l’apparence des nuages d’un côté à l’autre.
