Une équipe internationale de scientifiques a effectué pour la première fois une mesure directe de la quantité d'oxygène et de carbone dans l'atmosphère d'une exoplanète avec un télescope au sol. Avec ce type de recherche, les astronomes peuvent faire une double prise :en savoir plus sur la formation des planètes et ouvrir la voie à la recherche de traces extraterrestres d'activité biologique.
Image :Illustration d'un "Jupiter chaud". Crédit :NASA
Le compteur du nombre d'exoplanètes découvertes s'élève désormais à 4538. L'agence spatiale américaine NASA utilise pour cela un critère strict :au moins deux méthodes différentes doivent donner un résultat positif. Parmi eux WASP-77Ab, situé à 340 années-lumière. Avec une masse de 1,76 fois celle de Jupiter et une température de plus de 1000 °C, cette exoplanète appartient à la catégorie des « Jupiter chauds ».
Ce type d'objet est non seulement grand et lourd, mais également proche de l'étoile mère. Ils sont relativement faciles à repérer :d'une part, leur force gravitationnelle est suffisamment forte pour faire basculer l'étoile, et d'autre part, ils orbitent rapidement autour d'elle, leur taille masquant une bonne partie de la lumière des étoiles à chaque fois qu'ils glissent entre le télescope et l'étoile. .
Alors que la liste des exoplanètes ne cesse de s'allonger, les chercheurs sont prêts à passer à l'étape suivante :découvrir si les exoplanètes ont des atmosphères, et si oui, à quoi ressemble leur composition chimique. À cette fin, Michael Line, associé à l'École d'exploration de la Terre et de l'espace de l'Université de l'Arizona, un groupe international de chercheurs autour de lui.
Les Jupiter chauds sont le genre d'exoplanètes sur lesquelles Line s'intéresse :"Avec leur taille et leur température, ce sont d'excellents laboratoires pour mesurer les gaz dans l'atmosphère et tester nos théories sur la formation des planètes."
L'équipe de Line a fondé le Gemini South sur WASP-77Ab. Ce télescope terrestre d'un diamètre de 8,1 m est situé dans la cordillère des Andes au Chili. Il forme la composante sud de l'Observatoire Gemini , où le frère jumeau Gemini North à Hawaï fait partie de. Par le Gemini Sud équipé d'un spectromètre, le Immersion GRating INfrared Spectrometer (IGRINS), Line et ses collègues ont pu mesurer le rapport de gaz tels que l'oxygène et le carbone à l'hydrogène.
Mais ne serait-il pas préférable de mener ce genre de recherche avec un télescope spatial ? À l'heure actuelle, les astronomes s'appuient principalement sur le télescope spatial Hubble (TVH). Cependant, la combinaison de South Gemini et IGINS produit des mesures beaucoup plus précises que le HST. De plus, le HST ne peut pas détecter le carbone, alors que cet élément joue un rôle crucial dans la question de recherche de Line.
Il s'agit de la façon dont les Jupiters chauds se produisent si près de l'étoile mère. Près de l'étoile, le disque protoplanétaire de poussière et de gaz - à partir duquel se forment les planètes - devrait contenir trop peu de matière pour former des planètes massives. Par conséquent, on pense que les Jupiter chauds se forment plus loin de l'étoile. Ainsi, les Jupiters chauds doivent avoir voyagé vers l'étoile au fil du temps. À partir du rapport du carbone à l'oxygène, les astronomes peuvent en savoir plus sur les conditions précises de ce mouvement de migration.
De plus, ces recherches ouvrent la voie à la détection de biosignatures dans les atmosphères des exoplanètes. Again Line :"Si nous pouvons le faire avec notre technologie actuelle, qu'est-ce que cela donnera avec des télescopes bientôt attendus comme le télescope géant de Magellan † Il est tout à fait possible que d'ici la fin de 2020, nous découvrions d'éventuelles traces de vie dans les atmosphères d'exoplanètes semblables à la Terre avec cette méthode.'
