Une équipe internationale de chercheurs, dirigée par Jessica Spake de l’Université d’Exeter, a découvert des preuves de gaz inerte sur l’exoplanète WASP-107b de type super-Neptune située à 200 années-lumière de la Terre dans la constellation de la Vierge. Cette découverte, réalisée à partir des observations de l’exoplanète à l’aide du télescope spatial Hubble, a révélé une abondance d’hélium dans la haute atmosphère de l’exoplanète qui n’a été découverte qu’en 2017.
L’exoplanète WASP-107b
La force du signal d’hélium détecté était si grande que les scientifiques estiment que la haute atmosphère de l’exoplanète s’étend sur des dizaines de milliers de kilomètres dans l’espace. L’hélium est le deuxième élément le plus commun dans l’univers et il était l’un des gaz les plus faciles à détecter sur les exoplanètes géantes. Maos cette nouvelle recherche est la première à confirmer cette découverte.
Désormais, l’équipe de recherche estime que cette étude pourrait ouvrir la voie aux scientifiques pour découvrir plus d’atmosphères autour des exoplanètes de la taille de la Terre à travers la galaxie. La recherche est publiée dans la revue Nature. Jessica Spake, membre du département de Physique et Astronomie d’Exeter, a déclaré : Nous espérons utiliser cette technique avec le prochain télescope spatial James Webb, par exemple, pour apprendre les types de planètes possèdent de grandes enveloppes d’hydrogène et d’hélium et combien de temps les planètes peuvent maintenir leur atmosphère. En mesurant la lumière infrarouge, nous pouvons voir plus loin dans l’espace que si nous utilisions la lumière ultraviolette.
Une nouvelle technique d’analyse avec l’infrarouge
WASP-107b est une exoplanète de très faible densité similaire à Jupiter, mais avec seulement 12 % de sa masse. En ayant une orbite de 6 jours autour de son étoile, elle possède l’une des atmosphères les plus froides de toutes les exoplanètes découvertes même si c’est relatif par rapport à la terre puisqu’on parle d’une température avoisinant les 500 degrés Celsius.
En analysant le spectre de la lumière qui traverse la partie supérieure de l’atmosphère de l’exoplanète, les chercheurs ont pu détecter la présence d’hélium dans un état excité. La force significative du signal mesuré exploité une nouvelle technique qui ne repose pas sur les mesures ultraviolettes qui ont été historiquement utilisées pour étudier les atmosphères exoplanètes supérieures. L’équipe pense que cette nouvelle technique, qui utilise la lumière infrarouge, pourrait ouvrir de nouvelles voies pour explorer les atmosphères de plus d’exoplanètes de la taille de la Terre.
Tom Evans, co-auteur de l’Université d’Exeter, a ajouté : L’hélium que nous avons détecté s’étend loin dans l’espace sous la forme d’un nuage ténu entourant la planète. Si d’autres petites exoplanètes telluriques ont des nuages d’hélium similaires, cette nouvelle technique offre un moyen pour étudier leurs atmosphères supérieures dans un très proche avenir.
L’hélium a été détecté pour la première fois comme une signature de ligne spectrale jaune inconnue dans le soleil en 1868. L’astronome Norman Lockyer, basé à Devon, a été le premier à proposer cette ligne en raison d’un nouvel élément, nommé d’après le Titan grec du Soleil Hélios. L’hélium est l’un des principaux constituants des planètes Jupiter et Saturne dans notre système solaire.
