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Pourquoi cette planète est deux fois plus chaude que notre Soleil ?

L’étude des exoplanètes est une tâche complexe en raison de leur éloignement par rapport à la Terre. En analysant l’atmosphère de Kelt-9 b, les chercheurs espèrent percer les mystères de certains de ces mondes lointains.

Une nouvelle étude publiée dans la revue The Astrophysical Journal Letters cherche à répondre à plusieurs questions concernant les exoplanètes. Comme l’expliquent nos confrères de Space.com, jusqu’au début du 21e siècle, seules les planètes du système solaire étaient connues, c’est-à-dire les petites planètes rocheuses du système solaire interne et les planètes gazeuses situées dans la partie externe.

Mais grâce à nos avancées technologiques et scientifiques, notamment l’apparition de télescopes ultra-puissants, nous commençons à être en mesure d’observer des mondes très lointains appartenant à d’autres systèmes stellaires.

Une température de surface très élevée

C’est par exemple le cas de la mission Kepler qui nous a permis de savoir que contrairement aux géantes gazeuses de notre système solaire, certaines exoplanètes gazeuses orbitent relativement près de leur étoile. Surnommés Jupiter « chauds » ou « ultra-chauds », ces corps célestes peuvent avoir une température de surface très élevées.

Malheureusement, en dépit des efforts colossaux déjà déployés par les astronomes, nous ne savons toujours pas avec précision la composition de ces objets dont la taille se situe généralement entre celles de la Terre et de Neptune.

Étudier la physique dans des conditions environnementales uniques

Il importe donc de déterminer comment ces exoplanètes ont pu se former et exister si près de leur étoile. Les chercheurs se focalisent aussi sur l’étude de leur composition ainsi que des processus physiques et chimiques qui s’y déroulent. En effet, en raison de leurs particularités qui dépassent parfois nos connaissances, ces mondes appartenant à d’autres systèmes solaires permettent d’étudier la physique dans des conditions environnementales impossibles à reproduire sur Terre.

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Kelt-9 b (HD 195689) fait partie de ces exoplanètes qui intéressent largement les scientifiques. De type Jupiter ultra-chaud, elle est soumise à la forte attraction gravitationnelle de son étoile hôte. La température à sa surface est de 10.000 degrés, presque deux fois plus chaude que notre Soleil.  D’ailleurs, son orbite « verrouillée » (le même côté toujours face à l’étoile) engendre une énorme différence de température entre la face sombre et la face éclairée.

Pourquoi cette planète est deux fois plus chaude que notre Soleil ?
Certaines exoplanètes gazeuses orbitent relativement près de leur étoile. Représentation d’artiste de l’exoplanète Kelt-9b. Crédit photo : R. HURT (IPAC), NASA/JPL-CALTECH

Des télescopes encore plus puissants pour les futures missions

Pour étudier l’atmosphère des exoplanètes, les scientifiques utilisent généralement deux méthodes. La méthode du transit consiste à observer la planète lorsqu’elle passe devant son étoile, révélant ainsi ses empreintes. L’autre est mise en œuvre lors d’une éclipse. En effet, les planètes émettent et réfléchissent une petite quantité de lumière lorsqu’elles passent derrière leur étoile. Le fait d’analyser cette lumière aide à comprendre la nature des éléments chimiques qui existe sur l’exoplanète.

Dans le cas de Kelt-9 b, les observations réalisées ont par exemple montré la présence de molécules complexes, suggérant que les atmosphères de ces mondes extrêmes sont régies par des processus mal compris. Il est intéressant de noter que la prochaine génération de télescopes spatiaux, tels que le télescope spatial James Webb et la mission Ariel, devrait faciliter l’étude de l’atmosphère des planètes à l’extérieur du système solaire.

Marc Odilon

Tout ce qui touche de près ou de loin à l'High-tech me fascine !

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