L’intérieur de la planète « barbe à papa » WASP-107 b révélé par Webb • Earth.com

Des recherches récentes utilisant le télescope spatial James Webb ont révélé de nouvelles informations sur la structure de l’exoplanète WASP-107 b, une géante gazeuse d’une densité étonnamment faible.

Cette découverte marque la première fois que des scientifiques mesurent la masse du noyau d’une exoplanète, fournissant ainsi des données cruciales pour les futures études sur l’atmosphère et l’intérieur des planètes.

Noyau interne de l’exoplanète WASP-107 b

“Regarder l’intérieur d’une planète à des centaines d’années-lumière semble presque impossible”, a expliqué l’auteur principal David Chanterprofesseur de sciences de la Terre et des planètes à Université Johns Hopkins.

Cependant, en connaissant des caractéristiques clés telles que la masse, le rayon, la composition atmosphérique et la température interne de la planète, les chercheurs peuvent obtenir des informations précieuses sur sa structure interne et la densité de son noyau.

Sing a souligné que, grâce au télescope Webbcette approche peut désormais être appliquée à de nombreuses planètes gazeuses dans divers systèmes stellaires.

L’analyse a révélé que l’exoplanète WASP-107 b possède un noyau 12 fois plus massif que celui de la Terre et contient mille fois moins de méthane que prévu.

Cette planète de faible densité, à peu près de la taille de Jupiter mais seulement un dixième de sa masse, a dérouté les scientifiques en raison de son apparence « gonflée ».

Bien qu’elle contienne du méthane, élément constitutif de la vie sur Terre, WASP-107 b n’est pas habitable en raison de sa proximité avec son étoile et de l’absence de surface solide.

Moins de méthane, plus de composés carbonés

“Nous voulons étudier des planètes plus semblables aux géantes gazeuses de notre propre système solaire, qui contiennent beaucoup de méthane dans leur atmosphère”, a poursuivi Sing. “C’est là que l’histoire de WASP-107 b est devenue vraiment intéressante, car nous ne savions pas pourquoi les niveaux de méthane étaient si bas.”

Les nouvelles découvertes suggèrent que le méthane de WASP-107 b se transforme en d’autres composés à mesure qu’il se déplace vers le haut depuis l’intérieur de la planète, interagissant avec divers produits chimiques et la lumière des étoiles dans la haute atmosphère.

L’équipe a également détecté du dioxyde de soufre, de la vapeur d’eau, du dioxyde de carbone et du monoxyde de carbone, découvrant que l’exoplanète WASP-107 b contient plus d’éléments lourds qu’Uranus et Neptune.

“La planète a un noyau chaud, et cette source de chaleur modifie la chimie des gaz en profondeur, mais elle entraîne également ce fort mélange convectif qui bouillonne depuis l’intérieur”, a noté le co-auteur Zafar Rustamkulov, doctorant à Johns Hopkins. en science planétaire.

“Nous pensons que cette chaleur provoque une modification de la chimie des gaz, détruisant spécifiquement le méthane et produisant des quantités élevées de dioxyde de carbone et de monoxyde de carbone”, a conclu Rustamkulov.

Exoplanète WASP-107 b : Au-delà du noyau

WASP-107 b est une exoplanète en orbite autour de l’étoile WASP-107, située à environ 212 années-lumière de la Terre dans la constellation de la Vierge. Voici quelques détails supplémentaires sur cette exoplanète intrigante :

Découverte et caractéristiques de base

WASP-107 b a été découvert en 2017 par le projet Wide Angle Search for Planets (WASP) en utilisant la méthode du transit. Cette méthode détecte les planètes en observant la diminution de la lumière d’une étoile lorsqu’une planète passe devant elle.

La planète boucle une orbite autour de son étoile en seulement 5,7 jours, ce qui en fait un « Jupiter chaud » en raison de sa proximité avec l’étoile. WASP-107 b a un rayon à peu près égal à celui de Jupiter mais une masse bien inférieure, seulement environ un dixième de la masse de Jupiter. Cela se traduit par sa densité extrêmement faible et son aspect « gonflé ».

Atmosphère et étoile hôte de WASP-107 b

Avant l’étude du JWST, le Le télescope spatial Hubble et d’autres instruments ont observé WASP-107 b, identifiant la vapeur d’eau dans son atmosphère.

Des études antérieures suggéraient que WASP-107 b pourrait avoir une atmosphère brumeuse avec des nuages ​​​​à haute altitude. Ces nuages ​​pourraient obscurcir certaines caractéristiques spectrales des gaz présents.

WASP-107 est une étoile de type K, plus froide et plus petite que le Soleil. Ses caractéristiques jouent un rôle crucial dans les conditions atmosphériques de WASP-107 b.

Les forces de marée maintiennent le noyau chaud

Ces découvertes mettent en évidence le lien entre le noyau d’une exoplanète et sa composition atmosphérique. L’étude montre comment les forces de marée de l’étoile pourraient chauffer le noyau de la planète, affectant sa thermodynamique globale et son atmosphère observable.

“Les données Webb nous disent que des planètes comme WASP-107 b n’ont pas dû se former d’une manière étrange avec un noyau très petit et une énorme enveloppe gazeuse”, a expliqué Mike Line, astrophysicien à Université de l’État d’Arizona.

“Au lieu de cela, nous pouvons prendre quelque chose de plus comme Neptune, avec beaucoup de roche et pas autant de gaz, il suffit d’augmenter la température et de la faire monter pour avoir l’apparence qu’elle a.”

L’équipe de Johns Hopkins prévoit de continuer à étudier ce qui maintient le noyau de WASP-107 b si chaud, en examinant éventuellement les forces d’étirement et de traction exercées par son étoile.

Webb et l’avenir de la recherche sur les exoplanètes

En résumé, ces nouvelles découvertes sur WASP-107 b, rendues possibles par le télescope spatial James Webb, marquent une étape importante dans notre compréhension des exoplanètes et de leurs atmosphères.

Alors que les scientifiques continuent d’explorer les complexités des systèmes planétaires, les connaissances acquises en étudiant cette planète semblable à une guimauve et d’autres géantes gazeuses façonneront sans aucun doute les recherches futures.

Avec ses niveaux de méthane étonnamment bas, son noyau massif et le lien le plus clair jamais établi entre l’intérieur d’une exoplanète et l’atmosphère, WASP-107 b a ouvert de nouvelles voies d’investigation.

Alors que nous regardons vers l’avenir, la recherche de mondes habitables et l’exploration de la grande diversité d’exoplanètes ne feront que s’intensifier, portées par les progrès technologiques remarquables et la curiosité inébranlable de la communauté scientifique.

L’étude est publiée dans la revue Nature.

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2024-05-25 00:20:59
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