Un apport étonnamment faible de méthane pourrait expliquer comment une planète entourant une étoile proche est devenue étrangement gonflée, selon de nouvelles observations de l’Agence spatiale européenne. Télescope spatial James Webb (JWST). Les astronomes affirment que les résultats montrent que les atmosphères planétaires peuvent gonfler jusqu’à des niveaux notables sans recourir à des théories ésotériques sur la formation planétaire.
« Les données de Webb nous indiquent que des planètes comme WASP-107 b n’ont pas dû se former d’une manière étrange avec un très petit noyau et une énorme atmosphère gazeuse. » Michael LaneUn scientifique des exoplanètes de l’Arizona State University a déclaré dans A déclaration. « Au lieu de cela, nous pourrions prendre quelque chose comme Neptune« Avec beaucoup de roche et pas beaucoup de gaz, il suffit d’augmenter la température, puis de l’augmenter et le résultat est pareil. »
Découvert en 2017 par le consortium Wide-Angle Planetary Search (WASP), WASP-107 b est situé à environ 200 kilomètres. Année-lumière depuis Atterrir dans le Constellation de la ViergeC’est l’une des exoplanètes les plus légères découvertes à ce jour, avec plus de 5 000 planètes. Bien qu’il soit presque aussi grand JupiterWASP-107 b ne pèse que 12 % de son propre poids Le géant gazierSa masse équivaut à seulement 30 balles au sol. Pour le contexte, une masse de Jupiter équivaut à environ 318 Masse terrestre. L’équipe affirme que la planète est tellement gonflée que sa densité peut être comparée à celle d’une guimauve cuite au micro-ondes.
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D’après des observations antérieures de la taille, de la masse et de l’âge de WASP-107 b, les astronomes soupçonnaient que la planète possédait un petit noyau rocheux entouré d’un riche réservoir d’hydrogène et d’hélium gazeux. Cependant, un tel scénario ne parvient pas à expliquer pleinement l’orbe gonflé, qui, malgré le fait qu’il orbite autour de son étoile à une distance d’un septième de la distance de sa propre étoile. Mercure Notre soleil ne reçoit pas assez d’énergie de son étoile pour expliquer sa densité semblable à celle du coton. Alternativement, si le noyau de la planète contient réellement plus de masse que prévu, les scientifiques affirment que l’atmosphère pourrait avoir rétréci à mesure que la température de la planète s’est refroidie. tempsce qui signifie qu’il aurait semblé plus petit que ce qui était observé.
Désormais, en utilisant les données du télescope spatial James Webb – ainsi que les observations précédentes du télescope spatial Le télescope spatial Hubble Deux équipes indépendantes d’astronomes ont peut-être résolu le mystère. En bref, ils ont découvert que la quantité de méthane présente dans l’atmosphère de la planète représente un millième de celle que l’on pourrait attendre sur cette planète. Parce que le méthane est instable à haute température, les astronomes affirment que cette quantité étonnamment faible prouve que le gaz situé au plus profond de la planète « se mélange vigoureusement avec les couches plus froides situées au-dessus ». David Singh Le médecin de l’Université Johns Hopkins (JHU) dans le Maryland, qui a dirigé l’une des deux nouvelles études, a déclaré dans le communiqué. « Le fait que nous en ayons détecté si peu, même si nous avons détecté d’autres molécules carbonées, nous indique que l’intérieur de la planète doit être beaucoup plus chaud que nous le pensions. »
Les chercheurs affirment que la chaleur supplémentaire vient probablement du fait que WASP-107 b orbite autour de son étoile tous les 5,7 jours sur une orbite qui n’est pas un cercle parfait. La gravité constante de l’étoile de WASP-107 b, qui varie constamment sa distance par rapport à son étoile, étire et contracte la forme de la planète, la réchauffant ainsi. Sur Terre, une force similaire la lune Cela provoque des marées hautes et basses.
Le noyau chaud de la planète, combiné au réchauffement des marées de son étoile, modifie également la chimie des gaz situés en profondeur dans la planète. Zafar Roustamkoulovétudiant diplômé à JHU et co-auteur de l’une des deux nouvelles études, a déclaré dans un article déclaration de l’Université. « Nous pensons que cette chaleur modifie la chimie des gaz, en particulier la destruction du méthane et la production de quantités élevées de dioxyde de carbone et de monoxyde de carbone. »
En 2020, une équipe d’astronomes, dont Singh, a découvert de l’hélium dans l’atmosphère de la planète WASP-107 b, marquant la première fois que ce gaz est observé sur une exoplanète. L’élément a été repéré pour la première fois dans le monde entier en 2018, avant d’y exister. Certain Deux ans plus tard, on l’a vu s’étendre loin dans l’espace sous la forme d’un léger nuage. Parce que l’atmosphère de la planète est si clairsemée, les astronomes affirment que le rayonnement ultraviolet de WASP-107 b prive lentement le monde de son air – environ 0,1 % à 4 % de la masse de l’atmosphère tous les milliards d’années, pour être précis. d’une comète. – Comme une queue derrière un orbe.
Grâce à la nature extrêmement volumineuse de la planète, les astronomes peuvent observer son atmosphère environ 50 fois plus profondément que ce qu’ils peuvent voir sur un monde comme Jupiter. L’année dernière, par exemple, les observations JWST de l’atmosphère de la planète WASP-107 b ont montré que Sable de pluie Sur la planète.
Cette recherche est décrite dans deux études Publié lundi 20 mai dans la revue Nature.