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La carte fournit des informations sur les températures dans les différentes couches de l'atmosphère de la planète et retrace la quantité et la répartition de la vapeur d'eau sur la planète. Les résultats ont des conséquences pour la compréhension de la dynamique atmosphérique et la formation des planètes géantes comme Jupiter.
Température de l'exoplanète WASP-43b
Image: NASA, ESA, and K. Stevenson, L. Kreidberg, and J. Bean (University of Chicago)
"Ces mesures ont ouvert la porte à un nouveau type de planétologie comparée", a déclaré le chef d'équipe Jacob Bean de l'Université de Chicago.
"Nos observations sont les premières du genre fournissant une carte en deux dimensions de la structure thermique de la planète qui peut être utilisée dans l'étude de la circulation atmosphérique et des modèles dynamiques pour les exoplanètes chaudes", a déclaré le membre de l'équipe Kevin Stevenson de l'Université de Chicago.
Les observations de Hubble montrent que la planète, appelée WASP-43b, est un monde extrême, où les vents bouillonnants hurlent à la vitesse du son, le jour à 1600 degrés Celsius, ce qui est assez chaud pour faire fondre l'acier, et la nuit à une température inférieure à 500 degrés Celsius.
Il n'y a pas de caractéristiques de surface sur cette planète, comme des océans ou des continents pouvant être utilisés pour suivre sa rotation. Seule la différence de température importante entre le jour et la nuit peuvent être utilisés par un observateur à distance pour marquer le passage d'un jour sur ce monde.
WASP-43b est située à 260 années-lumière et a été découverte en 2011, WASP-43b est trop éloignée pour être photographiée mais elle peut être observée. La planète est d'environ la même taille que Jupiter, mais est presque deux fois plus massive. Elle est si proche de son étoile hôte naine orange qu'elle effectue une orbite en seulement 19 heures. La planète est aussi gravitationnellement verrouillée pour montrer toujours la même face à l'étoile, tout comme notre Lune montre toujours la même face à la Terre.
Les scientifiques ont réuni deux méthodes d'analyse d'exoplanètes et les réunissent pour la première fois afin d'étudier l'atmosphère de WASP-43b. La spectroscopie leur a permis de déterminer la quantité d'eau et la structure de la température de l'atmosphère. En observant la rotation de la planète, les astronomes ont pu mesurer la quantité d'eau et les températures à différentes longitudes.
Parce qu'il n'y a pas de planète similaire dans notre système solaire, la caractérisation de l'atmosphère de ce monde étrange offre un laboratoire unique pour une meilleure compréhension de la formation des planètes. "La planète est si chaude que toute l'eau dans son atmosphère se vaporise, plutôt que de se condenser en nuages ??de glace comme sur Jupiter", a déclaré Laura Kreidberg, membre de l'équipe de l'Université de Chicago.
Afin de comprendre comment les planètes géantes se forment, les astronomes veulent savoir comment elles se sont enrichies en différents éléments. Pour la première fois des astronomes ont pu observer trois rotations complètes d'une planète, qui ont eu lieu pendant une période de quatre jours. Cela était indispensable de faire une mesure d'une telle précision selon Jean-Michel Désert de l'Université du Colorado, Boulder.
La prochaine étude vise à effectuer des mesures sur l'eau des différentes planètes, et explorer leurs caractéristiques chimiques. Le successeur prévu de Hubble, le télescope spatial James Webb, sera en mesure non seulement de mesurer la quantité d'eau, mais aussi celle du monoxyde de carbone, du dioxyde de carbone, de l'ammoniac et du méthane, en fonction de la température de la planète.
Les résultats sont présentés dans deux nouveaux documents, l'un publié en ligne dans Science Express le 9 octobre, et l'autre publié dans Astrophysical Journal Letters le 12 septembre.