Cela fait environ trois décennies que la première exoplanète confirmée a été découverte. Au cours des 30 années suivantes, en utilisant une variété de télescopes et d’instruments au sol et dans l’espace, les astronomes ont répertorié plus de 5 000 planètes autour d’autres étoiles.
Dans le cadre de ce processus de découverte scientifique, les astronomes ont confirmé que notre galaxie, la Voie lactée, regorge de milliards de planètes. Ils existent autour de nombreuses stars (sinon la plupart), et ils sont de toutes tailles et saveurs. Il y a des planètes très grandes et très petites et des planètes très chaudes et très froides. Il y en a plus que quelques-uns qui pourraient abriter la vie telle que nous la connaissons sur Terre.
Après cette première vague de découvertes, alimentée par des missions d’enquête de la NASA telles que le télescope spatial Kepler et le satellite d’étude des exoplanètes en transit, des instruments de deuxième génération comme le petit satellite européen Cheops ont cherché à caractériser la nature de ces exoplanètes. Lancé il y a moins de trois ans sur une fusée Soyouz, l’instrument Cheops a fourni des informations précieuses sur les planètes en orbite autour d’autres étoiles.
Une planète très brillante
Lundi, dans la revue Astronomy & Astrophysics, des scientifiques européens décrivent l’un de ces mondes qui possède un albédo extrêmement élevé, la planète LTT9779 b. Un albédo est simplement la quantité de lumière réfléchie par une planète dans l’espace. La Terre réfléchit environ 30 % de la lumière du Soleil dans l’espace, alors que Vénus, avec ses nuages épais, réfléchit 75 % de sa lumière.
La planète LTT9779 b, située autour d’une étoile de la taille du Soleil à environ 260 années-lumière de la Terre, a un albédo supérieur à celui de Vénus, d’environ 80 %. Une grande question pour les scientifiques est de savoir comment la planète pourrait refléter autant de lumière, car il fait suffisamment chaud pour ne pas avoir de nuages. En effet, il est situé extrêmement près de son étoile, en orbite une fois toutes les 19 heures.
C’est une planète assez infernale avec un rayon légèrement plus grand que celui de Neptune (et 4,7 fois celui de la Terre) et une température de surface de l’ordre d’environ 2 000° Celsius. Sur la base de leurs observations d’autres exoplanètes, les astronomes ont été surpris de trouver un monde de la taille de Neptune si près de son étoile. Auparavant, seuls de grands mondes (de taille similaire à Jupiter) ou des mondes beaucoup plus petits avaient été trouvés si près des étoiles. En conséquence, l’environnement proche des étoiles a été caractérisé comme un « désert chaud de Neptune ».
Mais avec la découverte de la planète LTT9779 b en 2020, les astronomes avaient eux-mêmes un mystère. Voici un « Neptune chaud » dans un désert chaud de Neptune. Et c’était extrêmement brillant, l’exoplanète la plus brillante jamais observée.
Mystère expliqué
C’était le genre de mystères que des missions telles que Cheops étaient conçues pour résoudre grâce à leur capacité de ne pas surveiller tout le ciel nocturne, mais de se concentrer sur un seul monde pendant une période prolongée.
Dans ce cas, Khéops a observé la planète alors qu’elle transitait derrière son étoile à 10 reprises différentes. Au cours de ces transits, le télescope a mesuré la lumière combinée provenant à la fois de l’étoile et de la planète pour observer la différence et déduire la luminosité intrinsèque de LTT9779 b.
À partir de ces données, les scientifiques ont développé une théorie selon laquelle la planète a commencé comme une géante gazeuse mais a perdu de la masse au fil du temps. Il doit avoir une atmosphère composée de matériau de silice, comme le verre, avec du titane. Effectivement, alors, l’atmosphère a une composition semblable à un miroir.
Aucun nuage ne devrait pouvoir exister aux températures de surface sur un monde comme celui-ci, estimé à environ 2 000 ° Celsius, même ceux en métal et en verre.
« C’était vraiment un casse-tête jusqu’à ce que nous réalisions que nous devions penser à cette formation de nuages de la même manière que la condensation qui se forme dans une salle de bain après une douche chaude », a déclaré Vivien Parmentier, chercheur à l’Observatoire de la Côte d’Azur (France) et co-auteur de l’étude. « Pour vaporiser une salle de bain, vous pouvez soit refroidir l’air jusqu’à ce que la vapeur d’eau se condense, soit laisser couler l’eau chaude jusqu’à ce que des nuages se forment, car l’air est tellement saturé de vapeur qu’il ne peut tout simplement plus en contenir. »
Dans le cas de LTT9779 b, a-t-il dit, la planète peut former des nuages métalliques car l’atmosphère est sursaturée de vapeurs de silicate et de métal. Cela signifie que, littéralement, il pleut du titane sur ce monde étrange.
Des informations supplémentaires pourraient être glanées sur ce nouvel objet brillant si d’autres télescopes spatiaux, tels que Hubble et James Webb, font des observations similaires sur la planète et son atmosphère.