On en sait un peu plus sur les conditions météorologiques qui règnent à la surface des naines brunes qui se comptent par milliards dans la galaxie. Ces travaux permettront d’en apprendre davantage sur les exoplanètes géantes de gaz.
Au cours des 25 dernières années, les astronomes ont confirmé l’existence de plus de 3 500 exoplanètes ou planètes en dehors de notre système. Ils ont aussi découvert de nombreuses naines brunes (des objets d’environ 13 à 90 fois la masse de Jupiter trop massifs pour être des planètes, mais pas assez pour être de véritables étoiles. Ces « étoiles échouées » ne sont en effet pas assez massives pour permettre de maintenir la fusion thermonucléaire qui fait briller les étoiles). Des travaux antérieurs ont suggéré que les naines brunes ont beaucoup en commun avec les exoplanètes géantes en termes de taille, de température et de composition. En tant que tel, étudier les naines brunes permet d’en apprendre davantage sur les exoplanètes géantes. Si les premières sont en effet difficilement observables du fait de leur faible luminosité, celle-ci n’est en revanche pas obscurcie par celle d’une étoile hôte à l’instar des exoplanètes.
Des travaux antérieurs ont révélé la présence sur les naines brunes de vents et de nuages puissants, en particulier des nuages très chauds souillés de fer et de poussière de silicate. Les scientifiques ont récemment réalisé que ces nuages géants peuvent se déplacer et épaissir ou mincir étonnamment rapidement, en moins d’un jour de la Terre, mais ils ne comprenaient pas pourquoi. Pour aider à résoudre ce mystère, une équipe de chercheurs menée par l’astrophysicien Daniel Apai, de l’Université d’Arizona à Tucson, s’est récemment appuyée sur le Spitzer Space Telescope de la NASA pour étudier la façon dont la luminosité infrarouge de trois naines brunes au fil des rotations avec le temps. Ils ont au total analysé 192 rotations sur un an et demi.
« Observer ces naines brunes nous a permis d’étudier la façon dont leurs nuages sont distribués et comment ils évoluent », explique Daniel Apai. Les chercheurs détaillent notamment la présence de bandes rotatives de nuages dans les atmosphères de ces naines brunes largement similaires aux bandes de nuages observées sur Neptune. Au fur et à mesure que les bandes nuageuses tournent, de légères différences dans les vitesses de déplacement génèrent un schéma de battements dans leur lumière infrarouge expliquant le mystère de leur luminosité décalée.
Bien que les chercheurs n’aient ici examiné que trois naines brunes, « le fait que trois d’entre elles se soient comportées de la même façon suggère un comportement commun, peut-être général », a déclaré Apai. « Et ce que nous apprenons des naines brunes devrait également s’appliquer à la plupart des exoplanètes géantes de gaz ». À l’avenir, le prochain grand télescope de la NASA, le télescope spatial James Webb, permettra aux chercheurs d’analyser ces corps dans des détails sans précédents.
