Première cartographie d’une exoplanète

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Même si elle est encore extrêmement peu détaillée, la première carte des températures d’une planète extrasolaire vient d’être établie par des astronomes. La planète est une géante gazeuse nuageuse connue sous le nom de HD 189733b et est située à 60 années-lumière de la Terre, dans la direction de la constellation du Petit Renard. Elle est trop éloignée pour que sa lumière puisse être distinguée de celle de son étoile par les meilleurs télescopes mais à l’aide de la vision infrarouge du télescope spatial Spitzer, les astronomes ont réussi à analyser sa température de surface.

Transit de HD 189733b autour de son étoile
Cliquer sur l’image pour visualiser l’animation

Les scientifiques ont tout d’abord observé la planète lors de son passage devant son étoile puis derrière, comme on le voit sur l’animation. HD 189733b est une planète en transit, ce qui signifie que l’inclinaison de son orbite fait qu’elle occulte son étoile vue de la Terre. La rotation de cette planète est, selon les astronomes, verrouillée à son étoile, ce qui veut dire qu’un de ses hémisphères, appelé diurne, fait continuellement face à son brûlant Soleil.

Les observations de Spitzer ont commencé alors que la planète se situait entre son étoile et nous et qu’elle nous présentait donc sa face nocturne, la plus froide. Au fil de sa révolution, la face diurne plus chaude est progressivement apparue à nos yeux (à ceux du télescope) et les émissions infrarouges reçues ont augmenté. Les mesures de ces variations ont permis aux astronomes de déterminer la façon dont la température variait sur la totalité de la surface de la planète.

Mais pourquoi avoir utilisé les longueurs d’ondes infrarouges ? Il se trouve que la lumière propre d’une planète se distingue beaucoup plus nettement de celle de son étoile à ces longueurs d’onde. Dans le domaine visible, la lumière de la planète est noyée dans celle de son étoile.

Carte des températures de HD 189733b
Cliquer sur l’image pour l’agrandir

En déduisant la chaleur émise uniquement par la planète des mesures infrarouges ainsi effectuées, les astronomes en ont déterminé sa température. La carte révèle que HD 189733b possède une température de surface d’environ 650 °C sur sa face nocturne et d’environ 930 °C sur sa face exposée à son soleil. Une si faible différence laisse présager l’existence de vents violents qui balaient la surface de gaz chauds depuis la face diurne vers la face nocturne.

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buck

une faible difference de temperature implque des vents violent?
deja 300 degre je ne trouve pas ca faible personnellement :-)

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lincruste

Faible en comparaison avec les données dont nous disposons: l'écart de température entre les faces opposées de Mercure varie de -100 à 430°
Cela parce qu'elle n'a virtuellement pas d'atmosphère gazeuse.

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bongo1981

Michel
En déduisant la chaleur émise uniquement par la planète des mesures infrarouges ainsi effectuées, les astronomes en ont déterminé sa température. La carte révèle que HD 189733b possède une température de surface d’environ 650 °C sur sa face nocturne et d’environ 930 °C sur sa face exposée à son soleil. Une si faible différence laisse présager l’existence de vents violents qui balaient la surface de gaz chauds depuis la face diurne vers la face nocturne.


Source: NASA
Illustrations: NASA/JPL-Caltech/Harvard-Smithsonian CfA

Je me demandais s'il n'y a pas une coquille. Parce que le phénomène en question serait de la diffusion (parce qu'il existe un gradient de température), et selon des modèles simples, plus ce gradient est élevé plus la convexion est importante.

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Michel

oui , mais le raisonnement inverse est aussi valable , alors ?? ....

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bongo1981

Intuitivement, les vents ont pour origine des différences de températures, et de pression (qui sont très liées).
S'il n'y a pas de gradient de température, je ne vois pas pourquoi il y aurait du vent non ?

Si on prend l'équation de Fick : J = -lambda * grad T

Où J est le vecteur courant, on voit bien que celui ci est directement proportionnel au gradient de température non ?

Et puis sans gradient de température, intuitivement je dirais qu'il n'y a pas de direction privilégiée, donc par conservation des symétries du système, il n'y a pas de vent. De là j'en déduirais que plus le gradient de température est faible, et plus les vents sont faibles.

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Michel

oui ! certes !
Justement ne pas oublier que la face nocturne est constamment exposée à l'espace glacial et donc qu'en fait le gradient est énorme. Comme la température relevée sur cette face est très chaude, il faut bien que le réchauffement soit provoqué par qque chose. Les scientifiques de spitzer estiment la vitesse des vents réchauffant à 9600 km/h !!!! (vitesse des jet streams sur Terre = environ 320 km/h)

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bongo1981

oki, je m'y connais pas du tout dans ce domaine
En tout cas c'est très intéressant, et on ne peut pas s'appuyer sur l'intuition.