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Des exoplanètes gazeuses se vaporisent

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Le télescope spatial Hubble vient d'observer l'étrange queue de gaz s'échappant d'une exoplanète surchauffée, HD 209458b. Un phénomène de dégazage qu'on avait déjà repéré sur Wasp-12b, une autre exoplanète bouillonnante.

Cette image d'artiste montre à quoi pourrait ressembler HD 209458b vue d'une exoplanète proche. Crédit Nasa/ESA/G. Bacon (STScI)

Dans le bestiaire cosmique, il arrive parfois qu'on découvre des astres incongrus, dont les particularités n'en finissent pas de nous surprendre. C'est par exemple le cas des exoplanètes qui orbitent très près de leur soleil. Prenons l'exemple de HD 209458b, qu'on appelle parfois Osiris. Découverte en 1999 dans la constellation de Pégase à 150 années-lumière de nous, elle est cent fois plus proche de son étoile que ne l'est Jupiter du Soleil. Cette proximité lui permet de parcourir une orbite complète en seulement 3,5 jours. Par comparaison, la rapide Mercure qui fait le tour du Soleil en 88 jours passerait presque pour un limaçon.

Sur HD 209458b, cette proximité se paie au prix fort : la température à la surface de cette exoplanète gazeuse a été estimée à 1.100 degrés Celsius. Ces conditions infernales ont été mises en évidence depuis une dizaine d'années par le spectrographe Stis (pour Space Telescope Imaging Spectrograph) du télescope spatial Hubble. Les transits réguliers de l'exoplanète devant son étoile ont révélé que l'atmosphère gazeuse de l'exoplanète était fortement dilatée par la chaleur. les chercheurs ont même modélisé la masse de gaz perdu et suspectaient depuis 2003 que ce gaz quittait l'exoplanète sous la forme d'une queue semblable à celle des comètes. Ils viennent d'en avoir confirmation avec des mesures plus précises obtenues à l'aide d'un nouveau spectrographe. Cos (pour Cosmic Origins Spectrograph) a été installé en 2009 sur le télescope spatial Hubble. Sa sensibilité est très élevée dans l'ultra-violet et sa résolution spectrale bien meilleure que celle de l'instrument Stis. Cos a confirmé que le gaz surchauffé s'échappe de HD 209458b dans notre direction. Ce flot s'écoule à 35.000 kilomètres à l'heure, repoussé par le vent stellaire émis par l'étoile toute proche.

Avec l'instrument Cos (Cosmic Origins Spectrograph) installé au printemps 2009 sur le télescope spatial Hubble, les astronomes peuvent désormais étudier avec une grande précision la nature et les mouvements des éléments chimiques au cœur des exoplanètes gazeuses. Crédit Nasa

Wasp-12b, une autre candidate à la cuisson

Il y a quelques mois les astronomes avaient déjà profité des nouvelles performances offertes par l'instrument Cos pour étudier le phénomène de dégazage d'une autre exoplanète surchauffée, Wasp-12b. Cette fois-ci on prend la direction de la constellation du Cocher, à 900 années-lumière de nous. Wasp-12b est si proche de son étoile qu'elle en fait le tour en un seul jour. Chauffée à 2.500 degrés Celsius, elle perd six milliards de tonnes de gaz par seconde, du matériau qui tombe en spirale vers l'étoile Wasp-12. Une première pour les astrophysiciens : ils assistent à l'agonie de l'exoplanète, qui aura disparu d'ici une dizaine de millions d'années.

Sur HD 209458b, la situation n'est pas aussi dramatique. L'exoplanète, bien que rôtie par son étoile, ne s'évaporera pas complètement avant des milliards d'années. Mais les chercheurs vont continuer à scruter avec attention le gaz qui s'en échappe. Ils y ont en effet découvert en 2009 de la matière organique : eau, méthane et gaz carbonique sont venus allonger la liste des éléments chimiques déjà repérés (hydrogène et sodium). Les nouvelles techniques de détection utilisées pour l'étude de HD 209458b pourraient ainsi servir dans un proche avenir à rechercher des traces d'une vie comparable à ce que nous connaissons sur des exoplanètes plus accueillantes.