Une exoplanète duveteuse, brûlée par son soleil, possède des nuages qui font pleuvoir du sable
Des astronomes ont utilisé le télescope spatial James Webb (JWST) pour identifier des nuages de vapeur d’eau, de dioxyde de soufre et de silicates sur une exoplanète proche.
Les chercheurs européens ont découvert ces composés sur WASP-107b, une exoplanète située à quelque 200 années-lumière de la Terre. Avec une masse équivalente à celle de Neptune et une taille comparable à celle de Jupiter, WASP-107b n’est pas une planète dense. Cela permet aux astronomes d’observer son atmosphère environ 50 fois plus loin qu’ils ne le feraient pour une planète de densité similaire à celle de Jupiter.
Image d’entête : Représentation artistique de WASP-107b en orbite autour de son étoile. (Illustration : LUCA School of Arts, Belgique/ Klaas Verpoest (visuels), Johan Van Looveren (typographie). Science : Achrène Dyrek (CEA et Université Paris Cité, France), Michiel Min (SRON, Pays-Bas), Leen Decin (KU Leuven, Belgique) / Équipe européenne MIRI EXO GTO / ESA / NASA)
WASP-107, l’étoile autour de laquelle gravite l’exoplanète, est légèrement plus froide et un peu plus petite que notre Soleil. WASP-107b tourne autour de cette étoile sur une orbite très rapprochée, puisqu’il ne lui faut que 5,7 jours terrestres pour effectuer une rotation. Elle est donc très chaude, avec des températures avoisinant les 500°C dans son atmosphère cotonneuse.
Représentation artistique de l’exoplanète WASP-107b et de son étoile, WASP-107. Une partie de la lumière de l’étoile traverse la couche de gaz étendue de l’exoplanète. (ESA/ Hubble/ NASA/ M. Kornmesser)
L’instrument MIRI (Mid-Infrared Instrument) de James Webb a permis aux chercheurs d’identifier les composants de l’atmosphère de la planète, notamment la vapeur d’eau et les nuages de particules de silicate, c’est-à-dire le sable.
Selon l’auteur principal, le professeur Leen Decin, de l’université KU Leuven, en Belgique :
Le JWST révolutionne la caractérisation des exoplanètes en fournissant des informations sans précédent à une vitesse remarquable. La découverte de nuages de sable, d’eau et de dioxyde de soufre sur cette exoplanète par l’instrument MIRI du JWST est une étape décisive. Elle modifie notre compréhension de la formation et de l’évolution des planètes et jette un nouvel éclairage sur notre propre système solaire.
Les chercheurs n’ont pas trouvé de méthane sur la planète, ce qui suggère que son intérieur est très chaud. Ils pensent également que les nuages de silicates, qui se trouvent à très haute altitude, forment un « cycle de pluie » composé de sable.
Selon l’auteur principal, le Dr Michiel Min, astronome à l’université d’Amsterdam, aux Pays-Bas :
Le fait que nous observions ces nuages de sable très haut dans l’atmosphère doit signifier que les gouttelettes de pluie de sable s’évaporent dans des couches plus profondes et très chaudes et que la vapeur de silicate qui en résulte remonte efficacement vers le haut, où elle se recondense pour former à nouveau des nuages de silicate.
L’étude publiée dans Nature : SO2, silicate clouds, but no CH4 detected in a warm Neptune et présentée sur le site de l’université KU Leuven : James Webb Space Telescope detects water vapour, sulfur dioxide and sand clouds in the atmosphere of a nearby exoplanet.