Monde de la physique: couches atmosphériques d’une exoplanet

La découverte des exoplanètes progresse rapidement. Cependant, il est toujours un défi de trouver plus de détails sur les mondes en dehors du système solaire. Les chercheurs ont maintenant réussi à examiner profondément les couches atmosphériques de WASP-121-B. Dans le magazine spécialisé “Nature”, ils rapportent des vents forts qui déplacent des éléments tels que le fer sur la planète chaude et assurent des conditions météorologiques complexes.

Wasp-121-B est à environ 900 années-lumière de nous et est un soi-disant Jupiter chaud, un géant du gaz qui tourne autour de son étoile. Il s’agit d’une classe de planète qui ne se produit pas dans notre système solaire. WASP-121-B ne prend que 30 heures pour un tour autour de son étoile. Il est également dans une rotation liée: un côté pointe toujours vers l’étoile et l’autre toujours loin de l’étoile. Cela prévaut les différences de température extrêmes sur l’exoplanet. Du jour, il devient chaud jusqu’à 3000 degrés Celsius. À environ 1500 degrés Celsius, le côté nocturne est également chaud, mais beaucoup plus frais que le côté de la journée.

Julia Seidel de l’Observatoire du Sud européen du Chili et de son équipe ont maintenant fait de l’atmosphère de WASP-121-B l’atmosphère la mieux recherchée en dehors du système solaire. Pour ce faire, ils ont combiné des données d’archives de 2018 et de nouvelles données de 2023 de l’instrument Espresso du très grand télescope du sud européen Sternhewarte au Chili. Dans l’ensemble, ils ont pu observer et mesurer un transit complet de l’exoplanet devant son étoile.

Plus orageux que n’importe quel ouragan

Espresso est un spectrographe et combine la lumière qui reçoit quatre unités télescopiques différentes. Avec la quantité quadruple de lumière, il est possible de cartographier des détails encore plus faibles des différentes couches atmosphériques. Avec l’espresso, les chercheurs ont analysé trois éléments chimiques différents pour examiner trois couches atmosphériques différentes dans lesquelles les éléments respectifs se produisent.

Dans la couche inférieure, des vents de fer se produisent qui se déplacent de la matière du côté chaud de la planète au côté nocturne plus frais. Un jet stream en sodium s’étend sur la moitié de la planète et distribue la matière autour de l’équateur. Et les vents d’hydrogène soufflent en haut. L’intensité de ces vents ne devrait jamais être sous-estimée. Selon Julia Seidel, même les ouragans les plus forts de la Terre sont calmes par rapport au jet stream sur WASP-121-B.

À l’avenir, les chercheurs aimeraient également examiner les atmosphères et donc le temps sur des exoplanètes plus petits et plus de la Terre. Pour ce faire, vous avez besoin du télescope extrêmement grand, qui est actuellement en cours de construction dans le désert d’Atacama au Chili et devrait commencer en 2028.