Un scientifique célèbre pour ses conditions infernales vient peut-être d'être aperçu en train d'observer l'un des plus beaux phénomènes jamais observés dans l'atmosphère terrestre.
Haut dans le ciel rempli de métal d'un monde appelé WASP-76b, les astronomes ont découvert la présence d'un halo de lumière multicolore et chatoyant connu sous le nom de WASP-76b. Gloire. Ce spectacle n'a jamais été vu auparavant en dehors du système solaire, et à l'intérieur de celui-ci, sauf sur deux mondes : la Terre (bien sûr) et… Planète Vénus.
Ces brillants affichages de couleurs consistent en une série d’anneaux concentriques autour d’un centre lumineux et nécessitent des conditions spécifiques pour se former. La lumière doit briller sur un brouillard de gouttelettes sphériques qui ont toutes à peu près la même taille.
Son apparition sur WASP-76b peut donc nous renseigner sur l’atmosphère mystérieuse de ce monde très étrange.
« Il y a une raison pour laquelle aucune gloire n'a jamais été observée en dehors de notre système solaire, c'est parce que cela nécessite des conditions très étranges », explique l'astronome Olivier Demangione, de l'Institut d'astrophysique et des sciences spatiales du Portugal.
« Premièrement, nous avons besoin de molécules atmosphériques parfaitement sphériques, parfaitement uniformes et suffisamment stables pour être observées sur une longue période. L'étoile proche de la planète doit briller directement sur elle, avec l'observateur – ici Khéops « Dans la bonne direction. »
WASP-76b est l'un des favoris des planétologues. Il orbite autour d’une étoile jaune-blanche légèrement plus grande que le Soleil dans la constellation des Poissons, à environ 640 années-lumière de la Terre. Son orbite autour de l’étoile est incroyablement étroite, tournant en seulement 1,8 jours. Cette proximité signifie qu'il fait également incroyablement chaud, avec des températures diurnes dépassant 2 400 °C (4 350 °F), suffisamment chaudes pour vaporiser du fer.
Le fer est présent. Il y a déjà des nuages de cet élément dans l’atmosphère gonflée de l’exoplanète. WASP-76b a une masse équivalant à 90 % de celle de Jupiter, mais environ 185 % de son volume.
Lorsqu’une planète passe devant son étoile, les astronomes peuvent observer son atmosphère. Jusqu’à présent, outre le fer, ils ont identifié le sodium, le calcium, le chrome, le lithium, l’hydrogène, le vanadium, le magnésium, l’azote, le manganèse, le potassium et le baryum.
C'est l'un des mondes les plus visibles de la galaxie. Dans toute cette symétrie, les astronomes ont remarqué quelque chose d’étrange dans la luminosité de l’exoplanète. Dans les données collectées par le satellite exoplanétaire Khufu de l'Agence spatiale européenne, les chercheurs ont observé une augmentation de la luminosité de la ligne orientale, la ligne qui marque la frontière entre le jour et la nuit.
« C'est la première fois qu'un changement aussi brutal de la luminosité d'une exoplanète est détecté », explique Olivier. « Cette découverte nous amène à émettre l'hypothèse que cette lueur inattendue pourrait être provoquée par une réflexion forte, localisée et anisotrope (dépendant de la direction) – l'effet de gloire. »
Le signal est très faible et des travaux supplémentaires seront nécessaires pour confirmer que la gloire est bien ce que nous observons sur WASP-76b. Cependant, si tel était le cas, cela révélerait quelque chose de nouveau sur la composition de la haute atmosphère de l’exoplanète.
Avec l'analyse de l'effet sur 23 observations sur trois ans, il est clair que les gouttelettes d'aérosol sphériques doivent être constamment présentes dans les nuages de l'exoplanète ou se régénérer à un rythme constant. Cela nécessite à son tour des conditions de température stables à long terme dans l’atmosphère de la planète WASP-76b.
Si ce phénomène s’avère massif, les scientifiques devront modéliser l’atmosphère globale pour déterminer les conditions qui soutiennent son existence.
Cette découverte pourrait également avoir des implications considérables. Identifier positivement Glory sur WASP-76b donnerait aux scientifiques un plan pour rechercher le même phénomène sur d’autres exoplanètes. La capacité de réduire les changements de lumière pourrait conduire à la découverte d’autres caractéristiques, telles que la lumière des étoiles qui éclaire les océans et les lacs liquides, comme le fait la lumière du soleil. Il brille dans les océans de la Terre.
De futures observations sont en cours de planification pour que nous puissions le découvrir.
La recherche a été publiée dans Astronomie et astrophysique.
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