MacroCosmos mars-avril 2019

54 MARS-AVRIL 2019 CHRONIQUES DE L'ESPACE plus massives et ro- cheuses que la Terre. « La question était, où sont-ils passés les Nep- tunes chauds ? » , a dé- claré Bourrier. « Si nous construisons un graphique avec la di- mension planétaire et par rapport à la dis- tance de l’étoile, il y a un désert, un trou dans cette distribu- tion. C’était un casse- tête. Nous ne savons pas vraiment jusqu’à quel point l’évapora- tion des atmosphères a joué dans la forma- tion de ce désert. Les observations de Hub- ble, qui montrent une importante perte de masse d’un Neptune chaud au bord de ce désert, sont une confir- mation directe que l’évasion atmosphé- rique joue un rôle im- portant dans la for- mation de cette zone particulière. » Les chercheurs ont utilisé l’Imaging Spectrograph du télescope spatial Hubble pour détecter la signature de la lumière ultraviolette de l’hy- drogène dans un immense cocon qui entoure la planète lorsqu’elle passe devant son étoile. Le cocon d’hydro- gène interposé filtre une partie de la lumière stellaire. Ces résultats sont interprétés comme la preuve que l’atmosphère de la planète se dis- sout dans l’espace. L’équipe estime que la planète a perdu jusqu’à 35 % de ses matériaux au cours de sa vie, car, probable- ment, elle perdait de la masse plus rapidement lorsque son étoile naine rouge était plus jeune et émettait encore plus de radiations. Si la pla- nète continue à perdre rapidement du matériel, elle deviendra un mini- Neptune dans quelques milliards d’années. L’hydrogène n’est proba- blement pas le seul élément qui s’évapore : il pourrait être un traceur pour d’autres matériaux qui se ré- pandent dans l’espace. Les cher- cheurs envisagent d’utiliser Hubble pour rechercher des éléments plus lourds que l’hydrogène et l’hélium, qui ont accompagnés l’hydrogène pour s’échapper de la planète. « Nous pensons que l’hydrogène pourrait entraîner des éléments lourds tels que le carbone, qui réside plus profondément dans l’atmo- sphère, vers le haut et en dehors dans l’espace » , a déclaré Bourrier. Les observations font partie de la Panchromatic Comparative Exopla- net Treasury (PanCET) survey, un programme de Hubble visant à examiner 20 exopla- nètes, principalement des Jupiters chauds, dans le cadre de la première étude com- parative dans le rayon- nement infrarouge, ultraviolet et visible, à grande échelle. Observer l’évapora- tion de ces deux Nep- tunes chauds est en- courageant, mais les membres de l’équipe savent qu’ils doivent étudier d’autres objets similaires, pour confir- mer les prévisions. Malheureusement, il ne pourrait pas y avoir d’autres planètes de cette classe, suffisam- ment proches de la Terre, pour les obser- ver. Le problème est que l’hydrogène ne peut pas être détecté dans les Neptunes chauds à plus de 150 années-lumière de la Terre, car il est masqué par les gaz interstellaires. GJ 3470b est à 97 années-lumière. Cependant, l’hélium est un autre traceur des matériaux qui échap- pent à l’atmosphère d’un Neptune chaud. Les astronomes pourraient utiliser Hubble et le futur télescope spatial James Webb de la NASA pour re- chercher l’hélium en lumière infra- rouge, car sa trace n’est pas bloquée par les gaz interstellaires de l’espace. « La recherche d’hélium pourrait élargir notre gamme d’action » , a déclaré Bourrier. « Webb aura une sensibilité incroyable, donc nous se- rons en mesure de détecter l’hélium qui s’échappe des petites planètes, comme les mini-Neptunes. » C e graphique montre les exoplanètes en fonction de leur taille et de leur distance par rapport à leur étoile. Chaque point représente une exoplanète. Les planètes de la taille de Jupiter (situées en haut du gra- phique) les planètes de la taille de la Terre et les soi-disant super-Terres (au bas) sont à la fois proches et éloignées de leur étoile. Mais les pla- nètes de la taille de Neptune (au milieu du diagramme) sont rares près de leur étoile. Ce soi-disant désert des Neptunes chauds montre que de tels mondes extraterrestres sont rares ou ont été abondants une fois, mais ont ensuite disparu. La découverte que GJ 3470b, un Neptune chaud aux confins du désert, perd rapidement son atmosphère laisse présager que les Neptunes les plus chauds auraient pu être réduits à des super-Terres rocheuses. [NASA, ESA, and A. Feild (STScI)] !