La planète où il pleut du fer

Pour la première fois, des astronomes ont découvert une planète qui possède un climat très particulier. WASP-76b orbite autour d’une étoile située à 640 années-lumière de nous et il y fait très chaud. Tellement chaud qu’il y pleut du fer. Cette découverte fait l’objet d’une publication dans la revue Nature.

WASP-76b est ce qu’on appelle une géante gazeuse. Nous en connaissons une pas très loin de la Terre : Jupiter. Un monstre de gaz qui fait pourtant pâle figure à côté de WASP-76b. Si cette exoplanète a la même masse que sa cousine, elle est deux fois plus grande et surtout, il y règne un véritable enfer.

Cette planète orbite en effet autour de son étoile en 43 heures, quand il faut 12 ans à Jupiter pour compléter sa ronde autour du Soleil. Cela signifie donc que WASP-76b est très proche de son astre. « Le côté jour de la planète se trouve à 2 400 degrés », explique David Ehrenreich, du département d’astronomie de l’université de Genève, qui a dirigé ces travaux. « C’est quasiment la température d’une étoile froide. » Le côté nuit en revanche est bien plus froid : il y fait 1 000 degrés de moins.

WASP-76b a en effet un côté jour et un côté nuit. La planète présente toujours la même face à son étoile, à la manière de la Lune à la Terre. En conséquence, ces écarts de températures provoquent des phénomènes climatiques très particuliers sur WASP-76b. « À la frontière entre le jour et la nuit, donc le soir, nous avons observé des vapeurs de fer. Il fait suffisamment chaud pour que le fer soit vaporisé. De l’autre côté de la planète, du côté matin donc, on ne voit plus ces vapeurs de fer. »

Précipitations de fer liquide

Se pose donc la question de savoir où est passé ce fer durant son passage dans le côté nocturne de la planète. L’équipe de David Ehrenreich suppose alors que « la différence de température a permis au fer de se condenser. La vapeur a dû former des nuages et possiblement des précipitations de fer liquide, et donc une pluie de fer. »

Pour observer ce phénomène si lointain, les astronomes ont pu profiter d’un tout nouvel instrument installés sur le Very Large Telescope (VLT) de l’Observatoire européen austral, installé dans le désert d’Atacama au Chili. Prénommé ESPRESSO, c’est un spectrographe dont il s’agissait de la première campagne d’observation scientifique. Le principe est assez simple : en étudiant la couleur d’une étoile, on peut en déduire sa composition. Si les rayons qui partent de cet astre traversent un gaz, comme l’atmosphère de WASP-76b, une partie d’entre eux va être absorbée par ce gaz, et cela modifiera donc la couleur apparente de l’étoile.

Soleil blanc

Pour prendre un exemple grossier, si on le regarde depuis l’espace, notre Soleil a une couleur plutôt blanche. Pourtant, sur Terre, il nous apparaît jaune : c’est parce que notre atmosphère a absorbé le bleu contenu dans la lumière blanche de notre étoile.

En étudiant cette absorption, on peut déduire la composition du gaz traversé, c’est ainsi qu’on sait qu’il y a du fer sous forme de vapeur dans l’atmosphère de WASP-76b.

Si cette découverte est spectaculaire, elle est également intéressante pour les astronomes. « Étudier un environnement aussi extrême est un très bon test pour nos modèles », explique David Ehrenreich. La communauté scientifique possède en effet plusieurs « modèles » pour expliquer comment peut se former un système planétaire. Si ces modèles parviennent à prévoir l’existence d’un objet aussi étrange que WASP-76b, où il pleut du fer, ils en sont alors grandement confortés.

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