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Première cartographie météo de deux planètes extrasolaires

ActualitéClassé sous :Astronomie , météorologie , exoplanète

Pour la première fois, la météorologie de deux exoplanètes a pu être non seulement estimée, mais cartographiée, aussi bien en ce qui concerne les vents que les températures.

Le télescope spatial infrarouge de la NASA Spitzer. Crédit: NASA

C'est en utilisant les données obtenues au moyen du télescope spatial infrarouge de la NASA Spitzer que deux équipes d'astronomes ont étudié deux exoplanètes, HD 189733b, située à 60 années-lumière dans la constellation du Petit Renard, et HD 149026b, à 256 années-lumière dans la constellation d'Hercule. Les deux appartiennent à la catégorie des Jupiter chauds, mais les résultats obtenus sont très différents.

HD 189733b

HD 189733b est l'exoplanète de transit la plus proche de nous. Elle est ainsi qualifiée car son orbite, parcourue en 2,2 jours, l'amène à passer successivement devant et derrière son étoile.

Déjà en 2005, Spitzer avait braqué son regard infrarouge vers la surface de la planète, une première pour l'époque, et avait déterminé que celle-ci présentait toujours la même face à son soleil, ce qui permet d'en déterminer à n'importe quel moment l'orientation par rapport à la Terre. Mais aujourd'hui, ce sont ses différentes faces qui ont été examinées séparément. Pour cela, les chercheurs ont analysé des données infrarouges obtenues à des moments précis, et ont pu reconstituer des bandes longitudinales qui passent par les deux pôles de l'astre. Il ne restait plus qu'à les assembler pour obtenir une carte des températures.

Carte de distribution des températures de HD 189733b Crédit : NASA/JPL-Caltech/H. Knutson (Harvard-Smithsonian CfA)

La géante gazeuse présente une distribution des températures assez classique considérant la proximité de son étoile, avec 650°C du côté éclairé et 930°C sur la face sombre. Mais la surprise provient d'un "point chaud" situé à environ 30° à l'est de l'endroit où son étoile apparaît au zénith, ce qui indique que des vents extrêmement violents déplacent en permanence la chaleur de la partie la plus ensoleillée vers la partie sombre. Selon les scientifiques, ces vents brûlants doivent souffler à plus de 9.600 kilomètres/heure.

"Ces Jupiter chauds reçoivent environ 20.000 fois plus d'énergie à surface égale que Jupiter dans notre Système solaire, et nous pouvons maintenant comprendre comment elles font face à une telle débauche d'énergie", commente David Charbonneau, du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

HD 149026b

La deuxième exoplanète observée selon les mêmes méthodes révèle une température de surface de plus de 2.000°C. Elle est donc plus chaude que certaines étoiles de faible masse ! De fait, les astronomes ont calculé indirectement sa température en mesurant la diminution du rayonnement infrarouge qui se produit au moment où HD 149026b est occultée par son étoile.

HD 149026b (représentation artistique) Credit: NASA/JPL-Caltech/H. Knutson (Harvard-Smithsonian CfA)

Joseph Harrington, de l'université d'Orlando (Floride), compare HD 149026b à un gros morceau de charbon incandescent qui roulerait dans l'espace. Il pense que la planète, qui tourne autour de son soleil en 2,9 jours, présente une surface très sombre, voire noire, et une très faible conductivité thermique. De ce fait, elle emmagasine la chaleur avant de la réémettre sous forme de rayonnement infrarouge. Il pourrait s'agir de la planète à la fois la plus sombre et la plus chaude que nous connaissons actuellement.

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