La classification des atmosphères d’exoplanètes ouvre un nouveau champ d’étude


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  • Une équipe internationale de chercheurs a examiné les données de 25 exoplanètes et a trouvé des liens entre les propriétés des atmosphères, y compris les profils thermiques et les abondances chimiques qu’elles contiennent. C’est la première fois que les atmosphères d’exoplanètes sont étudiées en tant que populations plutôt qu’individuellement. Ces découvertes aideront à établir une théorie généralisée de la formation des planètes qui améliorera notre compréhension de toutes les planètes, y compris la Terre.

    Il existe aujourd’hui plus de 3000 exoplanètes confirmées, des planètes en orbite autour d’autres étoiles que le Soleil. Parce qu’ils sont loin de la Terre, il est difficile de les étudier en détail. Déterminer les caractéristiques d’une seule exoplanète a été une réalisation remarquable.

    Dans cette recherche, les astronomes ont utilisé des données d’archives pour 25 Jupiter chauds, des planètes géantes gazeuses qui orbitent près de leurs étoiles hôtes. Les données comprenaient 600 heures d’observations du télescope spatial Hubble et plus de 400 heures d’observations du télescope spatial Spitzer.

    L’une des caractéristiques étudiées par l’équipe était la présence ou l’absence d’une « inversion thermique ». Les atmosphères planétaires emprisonnent la chaleur, donc en général la température augmente à mesure que vous sondez plus profondément dans l’atmosphère. Mais certaines planètes montrent une inversion thermique où une couche supérieure de l’atmosphère est plus chaude que la couche en dessous. Sur Terre, la présence d’ozone provoque une inversion thermique. L’équipe a découvert que presque tous les Jupiters chauds avec une inversion thermique montraient également des preuves d’anion hydrogène (H) et des espèces métalliques telles que l’oxyde de titane (TiO), l’oxyde de vanadium (VO) ou l’hydrure de fer (FeH). À l’inverse, les exoplanètes sans ces produits chimiques n’ont presque jamais eu d’inversions thermiques. Il est difficile de tirer des conclusions basées uniquement sur la corrélation, mais comme ces espèces métalliques sont des absorbeurs efficaces de la lumière stellaire, une théorie soutient que lorsque ces produits chimiques sont présents dans la haute atmosphère, ils absorbent la lumière de l’étoile hôte et provoquent une augmentation de la température. .

    Masahiro Ikoma de l’Observatoire astronomique national du Japon, co-chercheur dans cette étude, explique : « La théorie de la formation des géantes gazeuses proposée par mes étudiants et moi avons prédit la diversité dans la composition des atmosphères chaudes de Jupiter, et a contribué à motiver cette enquête systématique. des caractéristiques atmosphériques. »

    Cette nouvelle étude, identifiant des populations d’atmosphères d’exoplanètes similaires, aidera à affiner les modèles théoriques, nous rapprochant d’une compréhension globale de la formation des planètes. Au cours de la prochaine décennie, de nouvelles données provenant de télescopes spatiaux de nouvelle génération, notamment le télescope spatial James Webb, Twinkle et Ariel, fourniront des données pour des milliers d’exoplanètes, permettant et nécessitant de nouvelles catégories pour classer les exoplanètes au-delà des méthodes explorées dans cette recherche. .

    Source de l’histoire :

    Matériaux fourni par Instituts nationaux des sciences naturelles. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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