En utilisant Hubble et Spitzer, les astronomes ont analysé l'atmosphère de l'exoplanète "Saturne chaude" WASP-39b, et ils ont capturé le spectre le plus complet de l'atmosphère d'une exoplanète possible avec la technologie actuelle. En disséquant la lumière des étoiles filtrant à travers l'atmosphère de la planète dans ses couleurs composantes, l'équipe a trouvé des preuves évidentes de vapeur d'eau. Bien que les chercheurs aient prédit qu'ils verraient de l'eau, ils ont été surpris par la quantité d'eau qu'ils ont trouvée - trois fois plus d'eau que Saturne. Cela suggère que la planète s'est formée plus loin de l'étoile, où il a été bombardé par des matériaux glacés. Crédit :NASA, ESA, G. Bacon et A. Feild (STScI), et H. Wakeford (STScI/Univ. d'Exeter)
Tout comme les détectives étudient les empreintes digitales pour identifier le coupable, les scientifiques ont utilisé les télescopes spatiaux Hubble et Spitzer de la NASA pour trouver les "empreintes digitales" de l'eau dans l'atmosphère d'un gonflé, Exoplanète de la masse de Saturne à environ 700 années-lumière. Et, ils ont trouvé beaucoup d'eau. En réalité, la planète, connu sous le nom de WASP-39b, a trois fois plus d'eau que Saturne.
Bien qu'aucune planète comme celle-ci ne réside dans notre système solaire, WASP-39b peut fournir de nouvelles informations sur comment et où les planètes se forment autour d'une étoile, disent les chercheurs. Cette exoplanète est si unique, cela souligne le fait que plus les astronomes en apprennent sur la complexité des autres mondes, plus il y a à en apprendre sur leurs origines. Cette dernière observation est une étape importante vers la caractérisation de ces mondes.
Bien que les chercheurs aient prédit qu'ils verraient de l'eau, ils ont été surpris par la quantité d'eau qu'ils
trouvé dans cette "Saturne chaude". Parce que WASP-39b a tellement plus d'eau que notre célèbre voisin bagué, il doit avoir formé différemment. La quantité d'eau suggère que la planète s'est en fait développée loin de l'étoile, où il a été bombardé par beaucoup de matière glacée. WASP-39b a probablement eu une histoire évolutive intéressante lors de sa migration, entreprenant un voyage épique à travers son système planétaire et effaçant peut-être des objets planétaires sur son passage.
"Nous devons regarder vers l'extérieur pour comprendre notre propre système solaire, " a expliqué la chercheuse principale Hannah Wakeford du Space Telescope Science Institute à Baltimore, Maryland, et l'Université d'Exeter dans le Devon, Royaume-Uni. "Mais les exoplanètes nous montrent que la formation des planètes est plus compliquée et plus déroutante que nous ne le pensions. Et c'est fantastique!"
Wakeford et son équipe ont pu analyser les composantes atmosphériques de cette exoplanète, qui est similaire en masse à Saturne mais profondément différent à bien d'autres égards. En disséquant la lumière des étoiles filtrant à travers l'atmosphère de la planète dans ses couleurs composantes, l'équipe a trouvé des preuves évidentes de la présence d'eau. Cette eau est détectée sous forme de vapeur dans l'atmosphère.
En utilisant Hubble et Spitzer, l'équipe a capturé le spectre le plus complet de l'atmosphère d'une exoplanète possible avec la technologie actuelle. "Ce spectre est à ce jour le plus bel exemple que nous ayons de ce à quoi ressemble une atmosphère claire d'exoplanète, " a déclaré Wakeford.
"WASP-39b montre que les exoplanètes peuvent avoir des compositions très différentes de celles de notre système solaire, " a déclaré le co-auteur David Sing de l'Université d'Exeter dans le Devon, Royaume-Uni. "J'espère que cette diversité que nous voyons dans les exoplanètes nous donnera des indices pour comprendre toutes les différentes façons dont une planète peut se former et évoluer."
Situé dans la constellation de la Vierge, WASP-39b tourne autour d'un calme, Étoile semblable au soleil, appelé WASP-39, une fois tous les quatre jours. L'exoplanète est actuellement positionnée plus de 20 fois plus près de son étoile que la Terre ne l'est du Soleil. Il est verrouillé par les marées, ce qui signifie qu'il montre toujours le même visage à son étoile.
Sa température diurne est un torride 1, 430 degrés Fahrenheit (776,7 degrés Celsius). Les vents puissants transportent la chaleur du côté du jour autour de la planète, gardant le côté nuit permanent presque aussi chaud. Bien qu'on l'appelle "Saturne chaude, " WASP-39b n'est pas connu pour avoir des anneaux. Au lieu de cela, son atmosphère est bouffie et exempte de nuages à haute altitude, permettant à Wakeford et à son équipe de scruter ses profondeurs.
Regarder vers l'avant, Wakeford espère utiliser le télescope spatial James Webb - dont le lancement est prévu en 2019 - pour obtenir un spectre encore plus complet de l'exoplanète. Webb pourra donner des informations sur le carbone atmosphérique de la planète, qui absorbe la lumière plus longtemps, longueurs d'onde infrarouges que Hubble peut voir. En comprenant la quantité de carbone et d'oxygène dans l'atmosphère, les scientifiques peuvent en apprendre encore plus sur l'endroit et la façon dont cette planète s'est formée.
Le télescope spatial Hubble est un projet de coopération internationale entre la NASA et l'ESA (Agence spatiale européenne). Le Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, gère le télescope. Le Space Telescope Science Institute (STScI) de Baltimore mène les opérations scientifiques de Hubble. STScI est exploité pour la NASA par l'Association des universités pour la recherche en astronomie, Inc., à Washington, D.C.
Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA, Pasadéna, Californie, gère la mission du télescope spatial Spitzer pour la direction des missions scientifiques de la NASA, Washington. Les opérations scientifiques sont menées au Spitzer Science Center de Caltech à Pasadena. Les opérations des engins spatiaux sont basées à Lockheed Martin Space Systems Company, Littleton, Colorado. Les données sont archivées dans les archives scientifiques infrarouges hébergées à l'IPAC à Caltech. Caltech gère le JPL pour la NASA.
