Une planète présentant une couche nuageuse constituée des mêmes minéraux que les rubis et les saphirs

HAT-P-7b

Ce qui pourrait être une couverture nuageuse a été repéré sur une planète, une géante gazeuse de type "Jupiter chaud", tournant autour d’une étoile à environ 1000 années-lumière de distance.

Des astronomes au Royaume-Uni ont mesuré la luminosité de l’exoplanète HAT-P-7b sur quatre ans et ils ont découvert qu’elle s’éclaircissait et s’assombrissait régulièrement. Selon leur étude, ces variations seraient dues à des nuages de minéraux poussés par des vents tourbillonnant vers le côté éclairé de la planète, celle-ci présentant présentant toujours la même face vers son étoile (rotation synchrone), lui faisant refléter davantage de lumière.

Image d’entête : représentation artistique de HAT-P-7b. (Université de Warwick/Mark Garlick)

Nous connaissons bien l’éventail de systèmes météorologiques de notre système solaire, des tempêtes gigantesques sur Jupiter à la foudre de Venus et aux pluies acides, grâce aux légions de sondes que nous avons envoyées dans l’espace.

Mais de détecter le temps d’une exoplanète (et même de détecter une exoplanète) est une tout autre histoire. Nous ne pouvons pas encore voir les exoplanètes directement. La luminosité d’une étoile submerge habituellement toute lumière que ses planètes pourraient refléter. Ainsi, la présence d’une exoplanète est déduite par des moyens tels que la méthode de transit, qui mesure les baisses dans la lumière d’une étoile alors qu’une planète se meut entre elle et la Terre.

Méthode du transit.

C’est en utilisant la méthode du transit que, en 2008, l’exoplanète HAT-P-7b a été trouvée tournant autour de l’étoile HAT-P-7 une fois tous les deux jours.

Son rayon est estimé faire environ 1,4 fois celui de Jupiter et, étant donné sa proximité avec son étoile, elle est extrêmement chaude. En moyenne il y fait environ 1 927 ºC avec des pics sur son ôà grande échelle sont attendus sur ces soi-disant Jupiters chaud, mais personne n’en avait encore trouvé de preuves. Pour tenter de les trouver, David Armstrong de l’université de Warwick (Royaume-Uni) et ses collègues ont analysé quatre années de données obtenues par le télescope spatial Kepler entre mai 2009 et mai 2013.

Ils pensaient que s’il y avait une couverture nuageuse variable sur HAT-P-7, elle pourrait se manifester par de légers changements de luminosité, comme les nuages sur la Terre réfléchissent la lumière dans l’espace. Et en effet, ils ont trouvé des pics et des creux de luminosité et ceux-ci variaient au fil du temps.

Des modèles de circulation pour des exoplanètes semblables suggèrent que les nuages ne sont pas de l’eau, mais de minuscules cristaux de minéraux comme du corindon et de la pérovskite qui se condensent sur le côté plongé dans la nuit, plus frais, de la planète.

Les chercheurs ont modélisé la façon dont les vitesses du vent et les condensats pourraient affecter la luminosité de HAT-P-7 et ils ont trouvé que des températures de condensation entre 1600 kelvins et 2200 kelvins (1320 °C et 1920 °C) pourraient faire l’affaire.

Alors que la température globale de l’exoplanète est plus chaude que ça, le terminateur du matin, la ligne séparant le côté du jour de la nuit, pourrait être assez froid. Cela laisse penser, aux scientifiques, que des condensats se forment du côté nuit avant d’être balayés autour de la planète par des vents forts. Des variations dans la vitesse du vent pourraient expliquer les variations dans sa luminosité.

Armstrong et son équipe notent que leur travail aidera, à l’avenir, à surveiller les changements météorologiques sur des exoplanètes. Les missions spatiales planifiées telles que le télescope spatial James Webb permettront sans doute d’analyser plus en détail ces phénomènes.

L’étude publiée dans Nature Astronomy : The superluminous transient ASASSN-15lh as a tidal disruption event from a Kerr black hole.

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