🔭 Températures douces et nuages terrestres pour cette exoplanète géante proche

À 11.9 années-lumière de nous, soit notre voisinage stellaire, une planète gazeuse géante du nom d'Epsilon Indi Ab a surpris les astronomes: son atmosphère renferme des nuages de glace d'eau, similaire à ceux de la Terre, un phénomène inattendu pour une Super-Jupiter.

Avec une masse 7,6 fois supérieure à celle de Jupiter et un diamètre similaire, elle orbite quatre fois plus loin de son étoile que notre Jupiter du Soleil. Sa température de surface relativement douce, entre 200 et 300 kelvins (-73°C à +27°C), provient de la chaleur résiduelle de sa formation, ce qui la rend plus chaude que Jupiter malgré la distance à son étoile la catégorisant en "Jupiter froid". Grâce au télescope spatial James Webb, les scientifiques ont mis au jour une richesse atmosphérique inattendue.


Pour sonder cette atmosphère lointaine, les astronomes ont employé une technique avancée: l'imagerie directe avec un coronographe. L'instrument MIRI du JWST a bloqué la lumière de l'étoile hôte, permettant de capter la faible lueur de la planète. Les images prises à 11,3 micromètres ont révélé un manque d'ammoniac par rapport aux prédictions.

Cette absence s'explique par la présence de nuages de glace d'eau épais, qui masquent une partie de l'ammoniac gazeux. Ces nuages rappellent les cirrus terrestres, mais leur formation et leur répartition restent encore mal comprises.

Les modèles actuels des atmosphères de géantes gazeuses n'incluent pas de nuages d'eau. Cette découverte montre la nécessité de les améliorer pour mieux rendre compte de la réalité. Les chercheurs espèrent que le télescope spatial Nancy-Grace-Roman, dont le lancement est prévu en 2026-2027, permettra d'observer plus facilement ces nuages de glace réfléchissants. En attendant, l'équipe demande plus de temps d'observation avec JWST pour étudier d'autres exoplanètes de ce type.

Nuages de glace d'eau dans les atmosphères planétaires

Sur Terre, les nuages de glace d'eau se forment à haute altitude, comme les cirrus. Ces nuages sont composés de cristaux de glace et réfléchissent la lumière solaire. Dans l'atmosphère d'Epsilon Indi Ab, des nuages similaires ont été détectés.

Ces nuages de glace d'eau sont rares sur les géantes gazeuses chaudes, car les températures élevées empêchent la condensation de l'eau. Sur une planète relativement froide mais pas trop comme Epsilon Indi Ab, l'eau peut se condenser pour former des nuages. Leur présence affecte la visibilité de l'ammoniac en bloquant certaines longueurs d'onde.

Comprendre la formation et la répartition de ces nuages est important pour améliorer les modèles atmosphériques. Les observations futures permettront de déterminer leur épaisseur, leur altitude et leurs changements. Ces connaissances aideront à interpréter les signaux de planètes même plus petites, dans la quête de signatures de vie.