MacroCosmos juillet-août 2024

JUILLET-AOÛT 2024 C ette courbe de lumière montre l’évolution de la luminosité du système WASP-43 au fil du temps, à mesure que la planète tourne autour de l’étoile. Ce type de courbe de lumière est appelé courbe de phase, car elle inclut l’orbite entière ou toutes les phases de la planète. Puisqu’elle est synchronisée, dif- férentes zones de WASP-43 b apparaissent lors de son orbite. Le système apparaît plus brillant lorsque le côté chaud du jour fait face au télescope, juste avant et après l’éclipse secondaire, lorsque la planète passe derrière l’étoile. Le système s’assombrit à mesure que la planète progresse en orbite et le côté nuit tourne jusqu’à ce qu’il devienne visible. Après le transit, lorsque la planète passe devant l’étoile, bloquant une partie de la lumière stellaire, le système s’éclaire à nouveau et le côté jour commence à apparaître. Ce graphique comprend plus de 8000 mesures de lumière infrarouge moyenne, de 5 à 12 mi- crons, capturées au cours d’une seule observation de 24 heures, à l’aide du mode spectroscopie basse résolution de MIRI. En soustrayant la quantité de lu- mière fournie par l’étoile, les astronomes peuvent calculer la quantité provenant du côté visible de la planète pendant son orbite. Webb a pu détecter des différences de luminosité aussi faibles que 0,004 % (40 parties par million). Puisque la quantité de lumière infrarouge moyenne émise par un objet est direc- tement liée à sa température, les astronomes ont pu utiliser ces mesures pour calculer la température moyenne de différentes zones de la planète. [Illustra- tion: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI). Science: Taylor Bell (BAERI), Joanna Barstow (The Open University), Michael Roman (University of Leicester)] ! atmosphériques 3D complexes, comme ceux utilisés pour compren- dre la météo et le climat sur Terre. L’analyse montre que le côté nuit est probablement recouvert d’une épaisse et haute couche de nuages qui empêche une partie de la lumière infrarouge de s’échapper dans l’es- pace. En conséquence, le côté nuit, bien que très chaud, semble plus sombre et plus frais qu’il ne serait s’il n’y avait pas de nuages. Le large spectre de lumière infra- rouge moyen capturé par Webb a également permis de mesurer la quantité de vapeur d’eau (H 2 O) et de méthane (CH 4 ) autour de la planète. « Webb nous a donné l’opportunité de comprendre exactement quelles molécules nous étudions et de fixer certaines limites à leur abondance » , a déclaré Joanna Barstow, co-auteur de l’Open University du Royaume- Uni. Les spectres montrent des signes évidents de vapeur d’eau du côté nocturne et diurne de la planète, fournissant ainsi des informations supplémentaires sur l’épaisseur des nuages et leur hauteur dans l’atmo- sphère. Étonnamment, les données montrent aussi un manque évident de méthane partout dans l’atmo- sphère. Bien que le côté jour soit trop chaud pour que le méthane existe (la majeure partie du carbone devrait être sous forme de monoxyde de car- bone), le méthane devrait être stable et détectable sur le côté nuit, plus frais. « Le fait que nous ne voyons pas de méthane nous indique que WASP- 43 b doit avoir une vitesse de vent at- teignant quelque chose comme 8000 km/h » , a expliqué Barstow. « Si les vents déplacent le gaz du côté jour vers le côté nuit et inversement as- sez rapidement, il n’y a pas assez de temps pour que les réactions chi- miques attendues produisent des quantités détectables de méthane sur le côté nuit. » L’équipe estime qu’en raison de ce mélange provo- qué par le vent, la chimie atmosphé- rique est la même sur toute la pla- nète, ce qui n’était pas évident lors de travaux antérieurs avec Hubble et Spitzer. L’observation MIRI de WASP- 43 b a été réalisée dans le cadre des programmes Webb Early Release Science, qui fournissent aux cher- cheurs une multitude de données ro- bustes et en libre accès pour étudier un large éventail de phénomènes cosmiques.