Un catalogue de 25 exoplanètes de type Jupiter chaud
Une exoplanète est une planète située en dehors de notre système solaire. Si la première observation possible d’une exoplanète a été recensée en 1917, leur existence n’a été confirmée qu’en 1992.
En utilisant des décennies de données provenant de deux télescopes, le Hubble et le Spitzer, une équipe internationale d’astronomes a commencé à cataloguer différents types d’exoplanètes, identifiant 25 « Jupiters chauds » et publiant leurs résultats (lien plus bas). Un Jupiter chaud est une catégorie d’exoplanète géante gazeuse physiquement similaire à Jupiter, mais dont la période orbitale est très courte, inférieure à 10 jours alors que notre Jupiter prend 12 ans.
Image d’entête : représentation artistique de 25 Jupiters chauds. (ESA/ Hubble/ N. Bartmann)
Le télescope spatial Hubble, lancé en 1990 et tournant autour de la Terre 15 fois par jour à environ 550 km d’altitude, a fourni 600 heures d’observations. Le télescope infrarouge Spitzer, actif de 2003 à 2020, a fourni 400 heures d’observations complémentaires, captant les sources de lumière à faible énergie, notamment les objets plus froids ou ceux qui s’éloignent de l’observateur. Les données comprenaient des éclipses pour les 25 exoplanètes, et des transits (lorsqu’une planète passe entre une étoile et l’observateur) pour 17 d’entre elles, fournissant des informations cruciales sur l’atmosphère des exoplanètes.
Selon le Dr Billy Edwards, coresponsable de l’étude à l’University College de Londres (UCL), au Royaume-Uni :
Notre étude marque un tournant dans le domaine : nous passons désormais de la caractérisation des atmosphères d’exoplanètes individuelles à la caractérisation des populations atmosphériques.
L’un des principaux résultats est la caractérisation des inversions thermiques que l’on trouve généralement dans les atmosphères des planètes géantes ultra chaudes. Il s’agit d’une situation où la température de l’atmosphère, au lieu de se refroidir progressivement en s’éloignant de la planète, présente une poche d’atmosphère plus chaude, similaire à ce qui se produit dans la couche d’ozone de la Terre.
Ils ont constaté que les plus froides planètes de leur échantillon de population (moins de 1 726 °C) présentaient des profils thermiques non inversés avec des signatures d’absorption d’eau, tandis que les planètes les plus chaudes de l’échantillon (plus de 1 726 °C) présentaient des profils thermiques inversés. Presque tous les profils thermiques inversés présentaient des traces d’oxyde de titane (TiO), d’oxyde de vanadium (VO) et de FeH (hydrure de fer) qui sont suffisamment stables dans une atmosphère à des températures aussi élevées.
Selon Quentin Changeat, auteur principal de l’étude et astrophysicien de l’UCL :
De nombreuses questions telles que les origines de l’eau sur Terre, la formation de la Lune et les différentes histoires évolutives de la Terre et de Mars ne sont toujours pas résolues malgré notre capacité à obtenir des mesures in situ. Les grandes études de population d’exoplanètes, telles que celle que nous présentons ici, visent à comprendre ces processus généraux.
L’étude publiée dans l’Astrophysical Journal : Five Key Exoplanet Questions Answered via the Analysis of 25 Hot-Jupiter Atmospheres in Eclipse et présentée sur le site de l’University College de Londres : Mysteries of gas giants known as ‘hot Jupiters’ unravelled et sur le site du Hubble de l’ESA : Hubble observations used to answer key exoplanet questions.
