Une exoplanète enveloppée dans un nuage géant en forme de queue de comète

Publié par Adrien le 26/06/2015 à 12:00
Source: CNRS-INSU
En utilisant le Spectrographe Imageur (STIS) à bord du télescope Hubble (HST), une équipe internationale impliquant notamment des chercheurs de l'Institut d'astrophysique de Paris (IAP; CNRS/UPMC) et de l'Institut de planétologie et d'astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche interdisciplinaire de l'astronomie qui concerne principalement la physique et l'étude des propriétés des objets de l'univers (étoiles,...) de Grenoble (IPAG; CNRS/Université Joseph Fourier) a découvert un gigantesque nuage (Un nuage est une grande quantité de gouttelettes d’eau (ou de cristaux de glace) en suspension dans l’atmosphère. L’aspect d'un nuage dépend de la lumière qu’il reçoit,...) de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la...) s'échappant d'une exoplanète (Une exoplanète, ou planète extrasolaire, est une planète orbitant autour d'une étoile autre que le Soleil. La plupart des exoplanètes découvertes à ce jour orbitent autour d'étoiles situées...) de type Neptune-chaud. Ces recherches permettent de mieux comprendre l'évolution des planètes de faible masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force de gravitation (la masse...) qui orbitent très près de leur étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la plus proche de la Terre.) et ouvrent des perspectives dans la détection de nouvelles exoplanètes. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature du 25 juin 2015. Aujourd'hui, pour la première fois, l'équipe de chercheurs a observé de l'hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.) gazeux s'échappant d'une exoplanète (GJ 436b) de masse équivalente à celle de Neptune. En outre, ils ont découvert que le gaz est réparti dans un gigantesque nuage formant (Dans l'intonation, les changements de fréquence fondamentale sont perçus comme des variations de hauteur : plus la fréquence est élevée,...) une queue cométaire autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres Erythrotriorchis, Kaupifalco,...) de la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en équilibre...). Les auteurs ont utilisé le télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un instrument d'optique...) Hubble (Le télescope spatial Hubble (en anglais, Hubble Space Telescope ou HST) est un télescope en orbite à environ 600 kilomètres d'altitude, il effectue un tour complet de la Terre toutes...) pour observer la planète dans le domaine ultraviolets lorsque celle-ci transite devant son étoile.


Vue d'artiste (Est communément appelée artiste toute personne exerçant l'un des métiers ou activités suivantes :) du nuage d'hydrogène géant entourant l'exoplanète de type Neptune-chaud GJ 436b.

Lorsque la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs...) émise par l'étoile traverse (Une traverse est un élément fondamental de la voie ferrée. C'est une pièce posée en travers de la voie, sous les rails, pour en maintenir l'écartement et l'inclinaison, et transmettre au ballast les charges des...) l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) de la planète, certaines longueurs d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle...) bien particulières sont absorbées ce qui donne une signature qui caractérise l'atmosphère en question. Or lorsque l'on s'intéresse à la gamme de longueurs d'onde des ultraviolets, comme le fait cette étude, il s'avère que cela permet de détecter des signatures atmosphériques plus importantes que dans les longueurs d'onde optiques. C'est notamment le cas pour la détection de l'hydrogène, le composant le plus fréquents de l'univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.).

De plus, la signature du gaz détectée dans le spectre obtenu au moment du transit a été beaucoup plus importante que prévu: les astronomes ont en fait découvert la présence d'une atmosphère extrêmement étendue qui entoure l'exoplanète, à l'image d'une queue de comète (En astronomie, une comète est un petit astre brillant constitué de glace et de poussière du système solaire, dont l'orbite a généralement la forme d'une ellipse...) géante (Une étoile géante est une étoile de classe de luminosité II ou III. Dans le diagramme de Hertzsprung-Russell, les géantes forment deux branches au-dessus de la...). À tel point (Graphie) que celle-ci couvre environ 56% de la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois...) de l'étoile, ce qui est colossal en regard des 0,69% couverts par la planète elle-même. Les chercheurs pensent que le nuage est composé principalement d'atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner...) d'hydrogène et suggèrent que l'exoplanète pourrait avoir perdu 10% de son atmosphère depuis le début de sa vie (La vie est le nom donné :).Ces résultats contribuent à améliorer notre compréhension de l'évolution des planètes de faible masse qui orbitent très près de leur étoile. Quelle est la fraction de planètes de type Neptune trop proche de leur étoile qui vont perdre leurs atmosphères et devenir des planètes rocheuses ? Ce ne sera pas le devenir de Gl436b, mais cela devient une évolution possible pour une planète subissant une insolation un peu plus importante.
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