Une exoplanète à environ 1 360 années-lumière est très proche de son étoile et ses nuages sont constitués de roche vaporisée.
Appelée WASP-178b, elle orbite autour de WASP-178, une jeune étoile blanche deux fois plus massive que le Soleil, sur une orbite extrêmement courte de seulement 3,3 jours. A cette proximité, les températures augmentent dans le monde gazeux – si chaud qu’il est classé comme « extrêmement chaud » JupiterC’est probablement le type d’exoplanète le plus extrême que nous connaissions.
Une nouvelle étude a identifié la météo dans ce monde sauvage, pour la première fois monoxyde de silicium (SiO) dans l’atmosphère d’une exoplanète, nous donnant un nouvel aperçu de ces mondes vraiment exotiques.
« Nous n’avons toujours pas une bonne compréhension de la météo dans différents environnements planétaires », L’astrophysicien David Singh a déclaré : de l’Université Johns Hopkins.
« Quand vous regardez la Terre, toutes nos prévisions météorologiques sont encore ajustées à ce que nous pouvons mesurer. Mais quand vous allez sur une exoplanète lointaine, vous avez des pouvoirs prédictifs limités parce que vous n’avez pas construit une théorie générale de la façon dont tout dans l’atmosphère travaille ensemble et répond aux conditions extrêmes. « .
Les Jupiter chauds en particulier sont très cool et prêts à être étudiés. Comme leur nom l’indique, ces mondes sont des géantes gazeuses, comme Jupiter, mais elles sont aussi extrêmement chaudes, car elles orbitent sur des orbites très proches avec leurs étoiles, dont certaines errent en moins d’une journée.
Il pose un mystère intrigant : il n’a pas pu se former sur son orbite actuelle, car la gravité, le rayonnement et les vents stellaires intenses doivent empêcher le gaz de s’agglutiner. Cependant, plus de 300 Jupiters chauds ont été découverts à ce jour ; Les astronomes pensent qu’ils se forment loin de leurs étoiles et migrent vers l’intérieur.
WASP-178b a environ 1,4 fois la masse de Jupiter et environ 1,9 fois sa taille. Gonflée par la chaleur de son étoile, l’exoplanète atteint des températures de 2 450 K (2 177 degrés Celsius, ou 3950 degrés Fahrenheit). Cette température est le point idéal pour détecter le silicate vaporisé : des études théoriques ont montré que le monoxyde de silicium devrait être détectable au-dessus de 2000 K.
Voici comment. Une exoplanète passe entre nous et son étoile hôte. À chaque transit, les atomes de l’atmosphère de la planète extérieure absorbent une partie de la lumière de l’étoile. Chaque élément est absorbé ou émis à une longueur d’onde différente, ce qui signifie qu’il peut être identifié comme un signal dans le spectre de la lumière reçue de l’étoile.
Le signal est assez précis, comme vous pouvez l’imaginer, mais en empilant les transits, les astronomes peuvent amplifier le spectre pour obtenir un signal lisible. En utilisant cette méthode, des métaux vaporisés tels que le titane, le fer et le magnésium ont été détectés dans les atmosphères de Jupiters chauds.
Une équipe de chercheurs dirigée par Singh et son collègue Josh Luthringer de l’Université de la vallée de l’Utah a utilisé le télescope spatial Hubble pour obtenir le spectre de WASP-178b et a trouvé un signal sans précédent. Selon leur analyse, il s’est avéré qu’il s’agissait de silicium et de magnésium.
« SiO, en particulier, n’a pas été détecté auparavant, à notre connaissance, dans les exoplanètes », Ils ont écrit dans leur journal« Mais la présence de SiO dans WASP-178b est conforme aux attentes théoriques en tant qu’espèce prédominante qui porte Si à des températures élevées. »
WASP-178b, comme tous les Jupiters chauds sont connus, progressivement sécurisé pour son étoile. Cela signifie qu’un côté est toujours face à l’étoile, le jour perpétuel, et l’autre face à l’extérieur dans la nuit perpétuelle. Il en résulte une grande différence de température entre les deux hémisphères d’une exoplanète, avec une atmosphère en rotation tournant entre les deux.
Du côté nuit d’une exoplanète, il peut faire suffisamment froid pour que les vapeurs se condensent en nuages qui tombent profondément dans l’atmosphère, avant de retourner du côté nuit où les minéraux s’évaporent à nouveau.
Les chercheurs n’ont pu voir aucun signe de cette condensation sur WASP-178b Pause, la frontière entre le jour et la nuit. Mais les résultats suggèrent que le monoxyde de silicium pourrait être présent sur les autres exoplanètes dont les observations finales sont plus simples, WASP-76b. Si la pluie rocheuse a jamais existé sur une exoplanète, c’est peut-être là qu’il faut la trouver.
Les résultats de l’équipe montrent également que nous nous améliorons dans l’observation des atmosphères mystérieuses des mondes lointains. Cela augure bien quand on regarde des exoplanètes plus petites et plus éloignées de leurs étoiles.
« Si nous ne pouvons pas comprendre ce qui se passe sur Jupiter super chaud où nous avons des données d’observation solides et fiables, nous n’aurons jamais la chance de savoir ce qui se passe dans les spectres plus faibles des observations d’exoplanètes terrestres », a-t-il déclaré. Loringer a dit.
« Il s’agit d’un test de nos techniques qui nous permettent de construire une compréhension générale des propriétés physiques telles que la formation des nuages et la structure atmosphérique. »
La recherche a été publiée dans tempérer la nature.
