La structure thermique des atmosphères d'exoplanètes géantes gazeuses chaudes est susceptible d'être inversée pour les planètes les plus chaudes, une classe de planètes connues sous le nom de Jupiters ultra-chaudes. C'est la conclusion d'astrophysiciens basés à l'Université d'Amsterdam (UvA) en collaboration avec une équipe internationale des États-Unis et du Royaume-Uni.

Ils recherchaient des signatures statistiques d'atmosphères inversées insaisissables avec les données du dernier télescope spatial Spitzer. Ils ont découvert que les planètes au-dessus de 1700 Kelvin (environ 1400℃) présentaient des propriétés d'émission différentes de celles de leurs homologues plus froides, indiquant les inversions de température dans les planètes les plus chaudes et soutenant les prédictions théoriques précédentes. Cette recherche a été publiée en ligne dans Astronomie &Astrophysique .

Les Jupiters chauds sont des planètes géantes gazeuses avec de très grandes atmosphères. Ils sont similaires à la masse de Jupiter mais sont beaucoup plus chauds car ils orbitent beaucoup plus près de leurs étoiles hôtes. La température de l'atmosphère d'une planète change avec l'altitude. Le passage entre une température décroissante et une température croissante avec l'augmentation de l'altitude s'appelle une inversion de température. Les prédictions théoriques des atmosphères chaudes de Jupiter suggèrent que des inversions de température devraient se produire sur des planètes d'environ 1800K; au-dessus de cette température se trouve le régime des Jupiters ultra-chauds dans lesquels toutes les espèces moléculaires sont en phase gazeuse.

Doctorat d'Amsterdam candidate Claire Baxter :« Les planètes présentent une inversion de température supérieure à 1700K, qui semble s'intensifier avec le rayonnement stellaire." Selon le professeur agrégé Jean-Michel Désert, c'est un peu comparable à ce qui se passe autour de notre propre terre :« L'inversion de température a lieu dans l'atmosphère terrestre en raison de la présence d'ozone.

L'équipe a utilisé des observations des faces diurnes de 78 planètes géantes à gaz chaud prises avec la caméra infrarouge du télescope spatial Spitzer. L'équipe a observé l'émission de ces planètes dans deux bandes passantes de longueur d'onde. Cette technique de photométrie d'émission fournit des informations sur la température des différentes couches de pression de l'atmosphère de la planète. Des deux longueurs d'onde observées, on s'attend à ce que l'un sonde plus profondément dans l'atmosphère tandis que l'autre sonde des altitudes plus élevées.

Ils ont découvert que lorsque la température des planètes dans leur étude atteignait des températures aussi élevées que 1700K, ils ont commencé à voir la signature d'une inversion. Ce signal peut être très faible pour chaque planète individuelle, cependant, plusieurs planètes chaudes avec le même petit signal s'additionnent. Cela soutient les travaux théoriques précédents selon lesquels la structure de température des planètes géantes gazeuses les plus chaudes est thermiquement inversée

Désert conclut :« Au cours des deux dernières décennies, nous avons examiné les atmosphères d'exoplanètes individuelles, mais maintenant nous entrons dans l'ère des études statistiques pour révéler les propriétés communes des systèmes planétaires."