MacroCosmos septembre-octobre 2024

53 SEPTEMBRE-OCTOBRE 2024 ASTRO PUBLISHING que nous avons étudiées » , a déclaré David Sing, de l’Université Johns Hopkins (JHU), auteur principal d’une étude parallèle publiée dans Nature. « En conséquence, nous de- vrions être en mesure de détecter le méthane et d’autres molécules sus- ceptibles de nous fournir des infor- mations sur sa chimie interne et sa dynamique que nous ne pouvons pas obtenir d’une planète plus chaude. » Le rayon gigantesque de WASP-107 b, son atmosphère étendue et son orbite vue en coupe le rendent idéal pour la spectroscopie par transmis- sion, une méthode utilisée pour identifier divers gaz dans l’atmo- sphère d’une exoplanète en fonction de la manière dont ils affectent la lu- mière des étoiles. En combinant les observations de NIRCam (Near-Infra- red Camera) et MIRI (Mid-Infrared Instrument) de Webb et WFC3 (Wide Field Camera 3) de Hubble, l’équipe de Welbanks a pu produire un large spectre de lumière de 0,8 à 12,2 mi- crons absorbée par l’atmosphère de WASP-107 b. À l’aide du NIRSpec (spectrographe proche infrarouge) de Webb, l’équipe de Sing a pro- duit un spectre indépendant cou- vrant de 2,7 à 5,2 microns. La précision des données permet non seulement de détecter, mais aussi de réellement mesurer l’abondance de molécules, notamment la vapeur d’eau (H 2 O), le méthane (CH 4 ), le dioxyde de carbone (CO 2 ), le mo- noxyde de carbone (CO), le dioxyde de soufre (SO 2 ) et l’ammoniac (NH 3 ). Les deux spectres montrent un manque surprenant de méthane dans l’atmosphère de WASP-107 b : un millième de la quantité attendue sur la base de sa température suppo- sée. « C’est la preuve que les gaz chauds provenant des profondeurs de la planète doivent se mélanger vi- goureusement avec des couches plus froides situées plus haut » , a expliqué Sing. « Le méthane est instable à haute température. Le fait qu’il y en C ette illustration montre à quoi pourrait ressembler l’exoplanète WASP-107 b sur la base des don- nées récentes collectées par le téles- cope spatial James Webb, ainsi que des observations précédentes de Hubble et d’autres télescopes spa- tiaux et au sol. [NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)] Avec un volume supérieur aux trois quarts de celui de Jupiter, mais avec moins d’un dixième de sa masse, l’exoplanète « Neptune chaude » WASP-107 b est l’une des planètes les moins denses connues. Même si les planètes gonflées ne sont pas rares, la plupart sont plus chaudes et plus massives, et donc plus faciles à expli- quer. « Sur la base de son rayon, de sa masse, de son âge et de sa tempé- rature interne présumée, nous pen- sions que WASP-107 b avait un très petit noyau rocheux entouré d’une énorme masse d’hydrogène et d’hé- lium » , a expliqué Luis Welbanks, de l’Arizona State University (ASU), auteur principal d’un article publié dans Nature . « Mais il était difficile de comprendre comment un si petit noyau pouvait rassembler autant de gaz et puis s’arrêter avant de se dé- velopper complètement pour devenir une planète de masse jovienne. » Si WASP-107 b avait plus de masse dans le noyau, l’atmosphère aurait dû se compacter progressivement à mesure que la planète se refroidissait. Sans source de chaleur pour dilater à nou- veau le gaz, la planète serait beau- coup plus petite. Bien que WASP-107 b ait une distance orbitale de seule- ment 8 millions de km (un septième de la distance entre Mercure et le So- leil), il ne reçoit pas suffisamment d’énergie de son étoile pour être ainsi gonflé. « WASP-107 b est une cible très intéressante pour Webb, car elle est nettement plus froide et plus semblable à Neptune en masse que de nombreuses autres planètes de faible densité, les Jupiter chaudes,