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Premier bulletin météo pour une exoplanète !

ActualitéClassé sous :Astronomie , Gregory Laughlin , Spitzer

Bientôt à court d'hélium liquide, Spitzer continue à travailler et ses observations passées n'ont pas fini d'être exploitées. Dans celles de 2007, les astronomes ont repéré la trace d'un brusque échauffement de l'atmosphère d'une exoplanète, HD 80606b, amenée près de son soleil par une orbite très elliptique. Les modèles numériques ont permis de décrire la tempête qui s'en est suivie.

Ces images représentent à intervalle de temps régulier l'aspect de HD 80606b sur une dizaine de jours avant et après son passage au périastre de son étoile, c'est-à-dire à distance minimale. Les zones rouges dans la partie non éclairée indiquent le rayonnement thermique propre de la planète en réaction à son chauffage. Le développement d'une tempête y est bien visible. Crédit : Nasa/JPL-Caltech/J. Langton (UC Santa Cruz)

La réserve d'hélium liquide de Spitzer, qui refroidit son miroir en béryllium et d'autres dispositifs équipant ce célèbre télescope infrarouge en orbite, est presque épuisée. Heureusement, grâce aux avancées technologiques des dernières années dans l'instrumentation et dans le traitement d'images, il est possible de prendre le relais au sol pour de nombreuses observations, et même pour l'étude des atmosphères d'exoplanètes.

Même avec ces progrès, nous n'en avons cependant pas fini avec Spitzer. Les données qu'il a récoltées au cours de ses années d'observations continuent de livrer leurs lots de découvertes, comme en témoigne un article publié dans Nature.

Gregory Laughlin et Jonathan Langton, des astrophysiciens, travaillent à l'université de Santa Cruz en Californie. Le premier aime faire des modèles numériques des phénomènes astrophysiques et s'intéresse en particulier aux atmosphères des exoplanètes.

En novembre 2007, lui et son collègue ont conduit grâce à Spitzer des observations d'un Jupiter chaud à l'orbite très elliptique, dont ils espéraient qu'il allait subir une éclipse. Découverte en 2001 par une équipe d'astronomes menée par Dominique Naef, de l'Observatoire de Genève en Suisse, HD 80606b est une exoplanète environ 3,41 fois plus massive que Jupiter et orbitant en 111,4 jours autour de son étoile située à 190 années-lumière de la Terre, en direction de la constellation de la Grande Ourse.

Quasi doublement de la température

A cause de son orbite très elliptique variant entre à 0,85 UA et 0,03 UA, elle ne passe que très peu de temps à proximité de son étoile hôte. A peine un jour ! A ce moment, sa température doit subir une brusque augmentation. Comme Gregory Laughlin et Jonathan Langton l'attendaient, l'exoplanète a bien été éclipsée en 2007. Il a donc été possible de mesurer le rayonnement de l'étoile sans la planète puis, en la soustrayant des observations avant et après l'éclipse, d'estimer le rayonnement propre de la planète et donc sa température.

Le résultat ne s'est pas fait attendre. En seulement 6 heures, le passage de HD 80606b près de son étoile a fait passer sa température de 800 à 1.500 K. Le phénomène a été nettement visible parce que contrairement à la majorité des autres Jupiter chauds aux orbites bien moins elliptiques, cette planète, qui tourne sur elle-même en 34 heures, ne subit pas une rotation synchrone avec son soleil et ne lui présente donc pas toujours la même face.

Fort de ces données, les deux chercheurs en ont nourri un modèle numérique représentant l'état hydrodynamique de la planète et tenant compte du transfert du rayonnement. Ils ont alors pu reconstituer des images donnant grossièrement l'aspect qu'aurait pris à ce moment la planète pour un observateur extérieur. La brusque augmentation de température déclenche une tempête et une partie de l'atmosphère passe du bleu au rouge (voir la vidéo de la simulation réalisée par l'équipe).

Comme l'affirme Gregory Laughlin, ces images constituent, de loin, la représentation la plus réaliste d'une exoplanète.

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