Les données Hubble et Spitzer de 25 Jupiter chauds aident à expliquer les atmosphères des exoplanètes

Une équipe d’astronomes a analysé les observations du télescope spatial Hubble sur plus de 25 Jupiters chauds pour répondre à cinq questions essentielles à votre compréhension des atmosphères des exoplanètes. Les Jupiter chauds font référence à une classe d’exoplanètes gazeuses physiquement similaires à Jupiter mais très proches de leurs étoiles, ce qui leur confère des températures de surface très élevées.

Jusqu’à récemment, le domaine de la science des exoplanètes s’est longtemps concentré uniquement sur la détection et la caractérisation des exoplanètes. Cette nouvelle étude menée par des chercheurs de l’University College London (UCL) a utilisé une grande quantité de données d’archives pour analyser les atmosphères de 25 exoplanètes.

“Notre article marque un tournant pour le domaine : nous passons maintenant de la caractérisation des atmosphères d’exoplanètes individuelles à la caractérisation des populations atmosphériques”, a déclaré Billy Edwards de l’UCL, dans un communiqué de presse.

L’équipe a réanalysé une grande quantité de données d’archives consistant en 600 heures d’observations Hubble et 400 heures d’observations du télescope spatial Spitzer. Ces données contenaient des éclipses pour les 25 exoplanètes et des transits pour 17 d’entre elles. Une éclipse, c’est quand une exoplanète passe derrière son étoile et les transits, c’est quand une planète passe devant son étoile.

«De nombreux problèmes tels que les origines de l’eau sur Terre, la formation de la Lune et les différentes histoires évolutives de la Terre et de Mars ne sont toujours pas résolus malgré notre capacité à obtenir des mesures in situ. De grandes études sur les populations d’exoplanètes, comme celle que nous présentons ici, visent à comprendre ces processus généraux », a déclaré Quentin Changeat, auteur principal de l’étude, dans un communiqué de presse.

L’une des principales découvertes de l’étude a été lorsque l’équipe a découvert que la présence d’oxydes et d’hydrures métalliques dans les atmosphères d’exoplanètes les plus chaudes était corrélée avec l’inversion thermique des atmosphères. Une atmosphère thermiquement inversée fait référence à une atmosphère où elle devient plus chaude à mesure que vous vous éloignez de la surface de la planète ; exactement le contraire de ce qui se passe sur terre.

L’équipe a découvert que presque toutes les exoplanètes à atmosphère thermiquement inversée étaient extrêmement chaudes (températures supérieures à 2000 Kelvins) et que les oxydes métalliques comme l’oxyde de titane, l’oxyde de vanadium et l’hydrure de fer sont stables dans l’atmosphère.

Selon l’Agence spatiale européenne, il est difficile de tirer des conclusions à partir de tels résultats car la corrélation n’est pas nécessairement égale à la causalité. Mais l’équipe a pu proposer un argument assez convaincant expliquant pourquoi la présence de ces composés pourrait conduire à une inversion thermique.

Ces composés métalliques sont excellents pour absorber la lumière stellaire. Les chercheurs ont proposé que les exoplanètes suffisamment chaudes pour abriter ces espèces ont tendance à être thermiquement inversées car elles peuvent absorber tellement de lumière stellaire que leur haute atmosphère se réchauffe encore plus.

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