Découverte d'une planète « infernale » dont l'atmosphère peut faire évaporer le fer

Découverte d'une planète « infernale » dont l'atmosphère peut faire évaporer le fer



Des astronomes ont étudié pour la première fois les propriétés de la stratosphère d'une exoplanète géante et ont découvert qu'elle était si chaude qu'elle pourrait faire évaporer le fer et d'autres métaux, indique un article paru dans le magazine Nature.

« Quand nous avons pointé pour la première fois le télescope Hubble sur WASP-121b, nous avons vu la brillance des molécules d'eau, ce qui a indiqué la présence d'une stratosphère très nette sur ce « Jupiter chaud ». Nos calculs théoriques indiquaient depuis relativement longtemps que certaines planètes peuvent avoir des stratosphères très chaudes ayant un impact significatif sur la chimie et la physique de toute l'atmosphère », a déclaré Tom Evans de l'université d'Exeter (Royaume-Uni).

Les mondes infernaux

Au cours des dix dernières années les astronomes ont découvert des milliers de planètes en dehors du système solaire, dont certaines sont similaires à la Terre de par leur taille, et d'autres sont des copies réduites ou agrandies de Jupiter. Aujourd'hui, les planétologues étudient activement leur atmosphère pour savoir si la vie peut y exister et découvrir l'histoire de leur formation.

Un progrès conséquent a été fait en ce sens en étudiant les Jupiters chauds - les plus grandes planètes et les plus pratiques pour être étudiées en dehors du système solaire. Leur atmosphère brûlante s'est avérée semblable en termes de composition aux enveloppes de gaz de Jupiter et de Saturne, essentiellement composées d'hydrogène, d'hélium et d'hydrocarbures, alors que dans le ciel les astronomes ont découvert des nuages exotiques de verre et de plomb, ainsi que des pluies de pierres précieuses.

Tom Evans explique que depuis longtemps les chercheurs soupçonnaient que les Jupiters chauds, affichant des températures record à la surface et dans l'atmosphère, pourraient posséder une stratosphère encore plus brûlante, dont la température, comme chez son homonyme sur Terre, grandit en s'éloignant de la surface de la géante gazeuse.

Les télescopes actuels sont trop petits pour observer directement l'atmosphère de telles planètes, c'est pourquoi les scientifiques sont contraints de chercher leurs traces dans la lumière des étoiles autour desquelles tournent les Jupiters chauds, en s'appuyant sur les propriétés de la stratosphère terrestre et les simulations d'ordinateur des géantes gazeuses brûlantes.

Le fait est que les chercheurs ignoraient quelles substances ou molécules peuvent servir d'analogue d'ozone, principal responsable du réchauffement de la stratosphère sur Terre. Les molécules d'ozone, expliquent les spécialistes, absorbent le rayonnement ultraviolet et le transforment en chaleur, en raison de quoi la stratosphère est plus chaude « au-dessus », où ces rayons sont plus nombreux, qu'« en-dessous », où ces rayons arrivent bien plus rarement.

Sur des nuages de fer

Tom Evans et ses collègues ont tenté de trouver de telles molécules en analysant le spectre des exoplanètes les plus chaudes à l'aide du télescope Hubble. En observant la planète WASP-121brécemment découverte, un Jupiter chaud dans la constellation de la Poupe, les chercheurs ont découvert plusieurs lignes très inhabituelles dans leur spectre indiquant la présence de vapeurs d'eau très chaudes et d'autres substances capables de réchauffer l'eau à des températures aussi élevées.

Ce procédé a permis de prouver que la couche supérieure de l'atmosphère de WASP-121b ressemblait effectivement à la stratosphère où le rôle d'ozone est joué par deux substances - l'oxyde de titane et l'oxyde de vanadium, dont les nanoparticules et les molécules absorbent l'ultraviolet de manière encore plus forte que l'ozone.

Grâce à ces composés la couche supérieure de l'atmosphère de WASP-121b est d'environ 1.100-1.500 degrés Kelvin plus chaude que sa partie inférieure, et les températures y atteignent le record de 2.700 degrés Kelvin. Cela signifie que le fer placé dans cette partie de l'atmosphère de WASP-121b non seulement se mettrait à fondre, mais il serait également prêt à « bouillir » et à s'évaporer.

Cette découverte, selon Tom Evans et ses collègues, confirme qu'il existe deux classes de Jupiters chauds possédant ou non une stratosphère. L'étude de WASP-121b et la découverte d'autres planètes de ce genre, d'après les planétologues, aideront à comprendre ce qui les distingue exactement de nous et comment se forment de tels mondes infernaux.

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