Des températures étrangement semblables sur la face obscure des exoplanètes
Publié par Adrien le 28/08/2019 à 08:00
Source: Université McGill

Une conception artistique de l'exoplanète de type Jupiter, 51 Eri b, vue à la lumière proche infrarouge. Crédit: Danielle Futselaar & Franck Marchis, SETI Institute.
Une étude menée par des astronomes de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa...) McGill révèle que la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud,...) de la face obscure de diverses Jupiter chaudes est étonnamment uniforme, ce qui laisse croire que ces planètes gazeuses géantes possèdent des nuages faits de minéraux et de roches.

S'appuyant sur les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) recueillies par les télescopes spatiaux Spitzer et Hubble (Le télescope spatial Hubble (en anglais, Hubble Space Telescope ou HST) est un télescope en orbite à environ 600 kilomètres d'altitude, il effectue un tour...), les chercheurs de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) spatial de McGill ont en effet mesuré sur la face obscure des douze astres sondés une température d'environ 830 °C.

Les Jupiter chaudes se caractérisent par un hémisphère éclairé constamment tourné vers leur étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la...) hôte et une face obscure en permanence plongée dans le noir. Le phénomène reproduit le rapport entre la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus...) et la Lune (La Lune est l'unique satellite naturel de la Terre et le cinquième plus grand satellite du système solaire avec un diamètre de 3 474 km. La distance moyenne séparant la...), dont nous apercevons toujours la même face. Pourtant, les scientifiques avaient déjà mesuré des températures nettement plus élevées du côté non éclairé des Jupiter chaudes, sans doute en raison de transferts d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) d'un hémisphère à l'autre.

"Les modèles de circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles sur une route.) atmosphérique prévoyaient des variations de température nettement plus marquées sur les faces obscures, explique Dylan Keating, doctorant (Un doctorant est un chercheur débutant s'engageant, sous la supervision d'un directeur de thèse, dans un projet de recherche sur une durée variable...) en physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et...) dirigé par le professeur Nicolas Cowan de l'Université McGill. Considérant que les planètes que nous avons observées étaient irradiées à divers degrés par leur étoile hôte et qu'on notait des écarts de température de presque 1 730 °C entre leurs faces diurnes, ces résultats sont fort surprenants."

Dylan Keating, auteur principal d'un nouvel article de Nature Astronomyexposant (Exposant peut signifier:) les conclusions de l'étude, estime que les températures sur la face obscure sont probablement attribuables à la condensation (La condensation est le nom donné au phénomène physique de changement d'état de la matière qui passe d'un état dilué (gaz) à un état condensé (solide ou liquide). On peut...) de roche (La roche, du latin populaire rocca, désigne tout matériau constitutif de l'écorce terrestre. Tout matériau entrant dans la...) vaporisée, qui se produit dans ces atmosphères très chaudes.

"L'uniformité enregistrée suggère que les nuages présents de ce côté ont une composition similaire, note-t-il. Nos données indiquent qu'ils sont probablement formés de minéraux comme le sulfure (En chimie, un sulfure est un composé chimique ou la combinaison de soufre avec un degré d'oxydation de -2, avec un autre élément chimique ou un de ses radicaux. Certains composés...) de manganèse et les silicates, c'est-à-dire de roches."

D'après Nicolas Cowan, comme les principes physiques de base expliquant la formation des nuages sont invariables, étudier ceux qui enveloppent la face obscure des Jupiter chaudes pourraient nous en apprendre davantage sur le processus ailleurs dans l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.), y compris sur Terre. Quant à M. Keating, il est d'avis (Anderlik-Varga-Iskola-Sport (Anderlik-Varga-Ecole-Sport) fut utilisé pour désigner un projet hongrois de monoplace de sport derrière lequel se cachait en...) que les prochaines missions de télescopes spatiaux - comme le James-Webb ou ARIEL, de l'Agence spatiale européenne (L’Agence spatiale européenne (ASE) (en anglais European Space Agency : ESA) est une agence spatiale intergouvernementale fondée le...) - pourraient servir à mieux définir la composition et le mode de formation de ces nuages, et à parfaire les modèles de circulation atmosphérique sur ces planètes.

"En observant des Jupiter chaudes à des longueurs d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans...) plus courtes et plus longues, nous arriverons à caractériser les nuages de leur face obscure", précise-t-il.

L'article "Uniformly hot nightside temperatures on short-period gas giants", par Dylan Keating et coll., a été publié dans la revue Nature Astronomy.
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