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Oui, il y a de l'eau dans l'atmosphère de l'exoplanète HD 189733 b !

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Depuis un an, l'exoplanète HD 189733 b divisait les astrophysiciens. Un groupe dirigé par Giovanna Tinetti, de l'University College de Londres, affirmait avoir détecté de l'eau dans son atmosphère alors que celui dirigé par Carl Grillmair du Spitzer Space Centre en Californie  n'en trouvait aucune trace. En approfondissant leurs études, l'équipe de Grillmair vient finalement de confirmer les observations du premier groupe.

Le télescope spatial observant dans l'infrarouge, Spitzer. Crédit : Nasa

HD 189733 b est un Jupiter chaud qui orbite en seulement 2,2 jours autour d'un soleil situé à 63 années-lumière de la Terre en direction de la constellation du Petit renard. C'est une des rares exoplanètes dont on a pu déterminer le rayon (1,26 celui de Jupiter) et la masse (1,15 fois celle de Jupiter). Sa proximité en fait un excellent laboratoire d'étude et l'on a détecté récemment du gaz carbonique dans son atmosphère.

Cliquez pour agrandir. Sur cette photo de la Voie lactée, trois étoiles particulièrement brillantes forment un astérisme, c'est-à-dire qu'elles dessinent une figure géométrique. Il s'agit de Vega (en haut à gauche), Altaïr (milieu en bas) et Deneb (extrême gauche). L'ensemble forme le triangle d'été (appelé également Triangle des nuits d'été, Grand triangle de l'été ou les trois belles de l'été). L'étoile HD 189733 A autour de laquelle gravite HD 189733b se trouve au milieu du triangle et c'est une binaire. Crédit : A. Fujii

Signature dans l'infrarouge

La planète HD 189733 b est devenue particulièrement célèbre en 2007 quand une équipe d'astrophysiciens dirigée par Giovanna Tinetti a annoncé la présence d'eau dans son atmosphère surchauffée. La conclusion venait de l'observation du spectre infrarouge de la lumière traversant l'atmosphère de HD 189733 b lors de son transit devant l'étoile. L'étude reposait sur des données obtenues avec le télescope Spitzer et, quelque temps plus tard, une autre équipe aboutissait à la même conclusion à partir d'observations effectuées avec Hubble.

Cliquez pour agrandir. Au centre l'étoile autour de laquelle gravite HD 189733 b et à droite la nébuleuse de l'Haltère, M27. Crédit : Nasa, Esa, Digitized Sky Survey 2, Davide De Martin (Esa/Hubble)

Malheureusement, un autre groupe d'astrophysiciens dirigé par Carl Grillmair avait, lui, entrepris d'étudier la lumière directement émise par la planète mais toujours en infrarouge. Pour cela, et toujours avec l'aide de Spitzer, les chercheurs avaient enregistré à plusieurs reprises le spectre de l'étoile quand la planète était en transit puis éclipsée. En faisant la différence des deux spectres observés, seul le spectre d'émission propre à HD 189733 b était obtenu. Or, ce dernier ne montrait aucun signe de la présence de molécules d'H2O.

Cliquez pour agrandir. Une vue d'artiste de HD 189733 b autour de son étoile. Crédit : Esa, Nasa/Frederic Pont (Geneva University Observatory)

Le résultat embarrassait tout le monde, en particulier les planétologues théoriciens pour qui de telles exoplanètes gazeuses devaient être riches en eau.

Une nouvelle publication dans Nature du groupe de Grillmair vient de mettre fin au débat. Les chercheurs se sont concentrés sur une partie du spectre d'absorption de la molécule d'eau liée à ses modes vibrationnels. Les observations conduites selon la même technique que précédemment montrent en effet une raie d'absorption en forme de bosse à 6,2 microns caractéristique de la molécule d'eau.

La technique est prometteuse et devrait être employée par la prochaine génération de télescopes pour détecter la présence d'eau sur des planètes de type tellurique, donc ressemblant à la Terre. Elle pourrait dans un proche avenir nous permettre de répondre à la question : « sommes-nous seuls dans l'Univers ? »...

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