MacroCosmos septembre-octobre 2024

SEPTEMBRE-OCTOBRE 2024 C e spectre de transmission, capturé à l’aide des télescopes spatiaux Hubble et Webb, montre les quantités de différentes longueurs d’onde (couleurs) de lumière stellaire bloquées par l’atmosphère de l’exoplanète WASP-107 b. Le spectre comprend la lumière collectée dans cinq observations distinctes uti- lisant un total de trois instruments différents : WFC3 de Hubble (0,8 à 1,6 microns), NIRCam (2,4 à 4,0 microns et 3,9 à 5,0 microns) et MIRI (5 à 12 microns) de Webb. Chaque série de mesures a été prise en observant le système planète-étoile pendant environ 10 heures, avant, durant et après le transit, alors que la planète se déplaçait devant le disque de l’étoile. En comparant la luminosité de la lumière filtrée à travers l’atmosphère de la planète (lumière transmise) à la lumière stellaire non filtrée, il est possible de calculer la quantité de chaque longueur d’onde bloquée par l’atmosphère. Puisque chaque molécule ab- sorbe une combinaison unique de longueurs d’onde, le spectre de transmission peut être utilisé pour déterminer l’abondance de divers gaz. Ce spectre mon- tre clairement la présence d’eau (H 2 O), de dioxyde de carbone (CO 2 ), de monoxyde de carbone (CO), de méthane (CH 4 ), de dioxyde de soufre (SO 2 ) et d’am- moniac (NH 3 ) dans l’atmosphère de la planète, permettant aux chercheurs d’estimer la température interne et la masse du noyau. Cette couverture des lon- gueurs d’onde de l’optique à l’infrarouge moyen est à ce jour la plus large du spectre de transmission d’une exoplanète et comprend la première détection signalée d’ammoniac par un télescope spatial dans une exoatmosphère. [NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI) – Luis Welbanks (ASU), JWST MANATEE Team] de JHU. Il s’avère que le noyau a au moins deux fois la masse initialement estimée, ce qui est plus logique en termes de formation des planètes. Dans l’ensemble, WASP-107 b n’est pas aussi mystérieux qu’il semblait autrefois. « Les données de Webb nous indiquent que des planètes comme WASP-107 b n’ont pas dû se former d’une manière étrange avec un noyau très petit et une énorme enveloppe gazeuse » , a expliqué Mike Line d’ASU. « Au lieu de cela, nous pouvons prendre un objet sem- blable à Neptune, avec beaucoup de roches et moins de gaz, et simple- ment augmenter la température pour lui donner l’apparence qu’il a. » qu’à ce que les résultats de Webb ne soient pas arrivés, il n’y avait aucune preuve. Une fois établi que la pla- nète disposait de suffisamment de chaleur interne pour bouleverser complètement l’atmosphère, les équipes ont réalisé que les spectres pourraient aussi fournir une nouvelle façon d’estimer la taille du noyau. « Si nous savons combien d’énergie il y a sur la planète et dans quelle proportion elle est composée d’élé- ments plus lourds comme le carbone, l’azote, l’oxygène et le soufre, par rapport à la part d’hydrogène et d’hélium, nous pouvons calculer la masse qu’elle doit contenir dans le noyau » , explique Daniel Thorngren ait si peu, même si nous avons détecté d’autres molécules contenant du car- bone, nous indique que l’intérieur de la planète doit être beaucoup plus chaud que nous le pensions. » Une source probable d’énergie interne supplémentaire de WASP-107 b est le réchauffement des marées provoqué par son orbite légèrement elliptique. Avec la distance entre l’étoile et la planète en constant changement du- rant l’orbite de 5,7 jours, l’attraction gravitationnelle change également, étirant la planète et la réchauffant. Les chercheurs avaient précédem- ment proposé que le réchauffement des marées puisse être la cause du gonflement de WASP-107 b, mais jus- !