Qu'y a-t-il à l'intérieur d'une exoplanète ? Une étude le révèle pour la première fois

Pour la première fois, une étude révèle un aperçu de l'intérieur d'une exoplanète et évalue la taille de son noyau.

Des nuages qui orbitent autour d'une étoile. Les planètes "barbe à papa", ou super-nuageuses, sont des astres étranges et rares. Des découvertes récentes montrent que ces astres sont extrêmement peu denses : moins de 0,1 gramme par centimètres cube, contre 1,33 pour Jupiter et 5,51 pour la Terre.

Rien n'est vraiment clair quant aux mécanismes qui dirigent leur formation. Ce nouveau travail, qui a abouti à la publication de deux papiers dans la revue Nature, offre ainsi une première occasion de mieux les cerner.

Une exoplanète déjà connue

L'exoplanète en question s'appelle WASP-107 b. Elle a été détectée pour la première fois en 2017 autour de WASP-107, une étoile située à environ 212 années-lumière de la Terre dans la constellation de la Vierge. La planète est très proche de son étoile, dont elle fait le tour en 5,7 jours, et possède grosso modo la taille de Jupiter pour une masse estimée dix fois inférieure. Elle avait l'objet d'une série d'observations par le télescope Keck à Hawaï dont les résultats ont été publiés en 2021.

Ils confirmaient sa nature vaporeuse et offraient une première estimation de la masse de son noyau : environ 4 fois celle de la Terre. L'étude relevait également une quantité anormalement basse de méthane dans son atmosphère.

De nouvelles investigations avec le télescope spatial James Webb précise aujourd'hui ces mesures et réévaluent la taille de son noyau à 12 masses terrestres. C'est beaucoup plus que la limite supérieure envisagée dans la précédente recherche. En revanche, les astronomes de l'Université Johns Hopkins confirment la déplétion de méthane : elle en contient 1000 fois moins que prévu.

Illustration of an exoplanet with a hazy blue atmosphere and loose bands of clouds on the black background of space. The right three-quarters of the planet is lit by a star not shown in the illustration. The left quarter is in shadow. The terminator, the boundary between the day and night sides is gradual, not sharp. The planet is light blue with loose bands of white clouds. The limb of the planet (the edge) has a subtle blue glow.

Vue d'artiste de WASP-107. Crédits : NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)

Chimie planétaire

Les scientifiques n'ont pas fait que mesurer la quantité de méthane. Ils ont aussi évalué d'autres gaz comme le dioxyde de soufre, la vapeur d’eau, le dioxyde de carbone et le monoxyde de carbone. De quoi dresser un profil chimique de l'astre et calcule[...]

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