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De la vapeur d’eau détectée sur une super Neptune

Espace 15 janvier 2022

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La planète TOI-674 b récemment découverte, un peu plus grosse que Neptune et orbitant autour d’une étoile naine rouge située à environ 150 années-lumière, est membre d’un club exclusif : les exoplanètes, qui sont connues pour avoir de la vapeur d’eau dans leur atmosphère.

Une super Neptune

De nombreuses questions demeurent, comme la quantité de vapeur d’eau contenue dans son atmosphère. Mais l’atmosphère de TOI-674 b est beaucoup plus facile à observer que celle de nombreuses exoplanètes, ce qui en fait une cible de choix pour une étude plus approfondie.

La distance de cette planète, sa taille et sa relation avec son étoile la rendent particulièrement accessible aux télescopes spatiaux. À 150 années-lumière, elle est considérée comme « proche » en matière d’astronomiques. L’étoile elle-même, relativement froide et moins de la moitié de la taille de notre Soleil, n’est pas visible à l’œil nu depuis la Terre, mais cela constitue également un avantage pour les astronomes.

Lorsque cette planète, relativement grande – dans une classe de taille connue sous le nom de « super Neptune » – traverse la face de sa petite étoile, la lumière qui traverse son atmosphère peut être plus facilement analysée par les télescopes. Ceux qui sont équipés d’instruments spéciaux appelés spectrographes – y compris le télescope spatial James Webb qui vient d’être lancé – peuvent décomposer cette lumière en un spectre, révélant ainsi les gaz présents dans l’atmosphère de cette planète.

Elle a été trouvée par TESS

Cette découverte est le fruit d’un partenariat entre le télescope spatial Hubble, qui a fait ses preuves, et TESS, le satellite d’étude des exoplanètes en transit de la NASA, lancé en 2018. Cette planète a d’abord été trouvée par TESS, puis son spectre lumineux a été mesuré par Hubble.

Les données du télescope spatial Spitzer, aujourd’hui à la retraite, ont également aidé les astronomes à démêler certains des composants atmosphériques de cette planète. Si le télescope Webb, une fois en service, est tourné vers TOI-674 b, il devrait être en mesure d’examiner son atmosphère de manière beaucoup plus détaillée.

Jusqu’à présent, seules trois autres exoplanètes de la taille de Neptune ont vu certains aspects de leur atmosphère révélés, mais l’arrivée de télescopes comme le Webb promet un âge d’or dans l’étude des atmosphères des exoplanètes.

Cette nouvelle planète peut revendiquer son appartenance à un autre groupe exclusif : les habitants du « désert de Neptune ». TOI-674 b tourne autour de sa petite étoile de façon si serrée qu’une « année » sur cette planète, une fois autour de l’étoile, prend moins de deux jours.

Elle pourrait fournir des indices sur la formation des systèmes planétaires

Mais parmi les milliers d’exoplanètes confirmées dans notre galaxie jusqu’à présent, un modèle étrange est apparu : les planètes de la classe de taille comprise entre Neptune et Jupiter sont extrêmement rares sur des orbites de trois jours ou moins. La rareté de ces planètes, et l’analyse de celles qui apparaissent, pourraient fournir des indices importants sur la formation des systèmes planétaires en général, y compris le nôtre.

Une équipe internationale de scientifiques, dirigée par Jonathan Brande de l’Université du Kansas, a contribué à cette nouvelle étude de la vapeur d’eau sur TOI-674 b, qui a été soumise à une revue universitaire. Elle comprenait des chercheurs du centre de recherche Ames de la NASA, de l’IPAC et d’autres centres de recherche de Caltech.

Source : NASA
Crédit photo : NASA/JPL-Caltech