Atmosphère d'Exoplanètes |
WASP-39b : Première Détection de CO2 sur une Exoplanète |
M.B. - SCIENCES ET AVENIR N°908 > Octobre > 2022 |
K2-18 b : de l'Eau sur une Super-Terre |
M.F. - SCIENCE & VIE N°1226 > Novembre > 2019 |
Gliese 436 b : Il existe une Planète avec une Queue |
CIEL & ESPACE > Juillet > 2015 |
Comment étudie-t-on l'Atmosphère d'une Exoplanète ? |
Le secret de cet exploit tient à l'analyse de la lumière provenant de la planète. Mais il s'agit encore d'un tout jeune domaine de recherche, dont les techniques restent limitées : sur les quelque 230 exoplanètes (planètes situées hors de notre système solaire) découvertes à ce jour, on ne connaît l'atmosphère que d'une poignée d'entre elles. Pour une raison simple : la plupart ne sont pas visibles.
Or, "l'idéal serait de pouvoir observer directement la planète afin d'obtenir un spectre de sa lumière, autrement dit de la disperser en raies de couleu, comme le ferait un prisme", explique Christophe Dumas, astronome à l'observatoire austral européen (ESO). Pour comprendre, il faut savoir qu'une molécule (C02, eau, etc.) absorbe la lumière et la réémet à des longueurs d'onde spécifiques. Sur un spectre lumineux, ce phénomène apparaît sous la forme de raies sombres, appelées "bandes d'absorption". On obtient alors des sortes de codes-barres des molécules, que les astronomes comparent avec les bandes d'absorption du spectre lumineux d'une exoplanète pour en déduire les molécules composant son atmosphère. Et le tour est joué ! Le problème, c'est que pour que cette méthode puisse être appliquée, il faut disposer du spectre de l'exoplanète. Or, à ce jour, les astronomes n'ont pu prendre le cliché que de 2M1207b, exoplanète découverte en 2004 autour d'une naine brune (une étoile très peu lumineuse). Toutes les autres ont été détectées de manière indirecte, car une planète est en principe un milliard de fois moins lumineuse que son étoile.
Alors les astronomes rusent. Par exemple, ils observent dans l'infrarouge, où l'étoile émet moins de lumière que dans le visible. Et pour obtenir un spectre plus précis, ils utilisent des filtres qui isolent les longueurs d'onde correspondant aux molécules qu'ils cherchent. Cela fait, ils recomposent point par point le spectre de la planète. Parfois, les astronomes ont de la chance : certaines planètes, à chaque révolution, passent entre leur étoile et nous. Ils peuvent alors étudier la lumière du système "étoile + planète". Puis, celle de l'étoile seule, lorsque la planète repasse derrière. Ils soustraient les deux signaux lumineux pour obtenir celui de la planète seule, et déterminer la composition de son atmosphère. C'est ainsi qu'en avril dernier, des astrophysiciens ont repéré pour la première fois des traces de vapeur d'eau dans l'atmosphère d'une exoplanète (HD 209458b), grâce à l'identification d'une bande d'absorption située entre 0,8 et 1 micromètre. Heureusement, d'ici à une quinzaine d'années, des télescopes spatiaux, tels Darwin, permettront de capter la lumière des exoplanètes en cachant celle de leur étoile.
Objectif ? Sonder l'atmosphère de planètes ressemblant à la Terre. Car la plupart des planètes étudiées jusqu'à présent sont des "Jupiter chauds" : gigantesques, très proches de leur étoile... invivables !
C.M. - SCIENCE & VIE > Septembre > 2007 |
Deux Exoplanètes ont révélé le Secret de leur Atmosphère |
Pour la première fois, des astronomes américains ont analysé l'atmosphère de 2 planètes géantes situées à près de 200 années-lumière du système solaire.
Leurs compositions ont été déterminées en observant la lumière reçue par le télescope Spitzer au moment du passage des planètes devant leurs étoiles respectives.
La composition des étoiles étant connue, il a suffie de lui "soustraire" la composition donnée par la lumière des éclipses. Des nuages de sable flottant dans les couches supérieures des atmosphères ont été mis en évidence !
L'espoir de découvrir une exoplanète dont l'atmosphère serait semblable à la nôtre grandit...
A.P. - SCIENCE & VIE > Mai > 2007 |