« C'est la première super-Terre dont on a analysé l’atmosphère. Nous avons atteint une étape cruciale sur la voie de la caractérisation de ces mondes, » déclare Jacob Bean.

GJ 1214B a un rayon d'environ 2,6 fois celui de la Terre et est environ 6,5 fois plus massive, ce qui la situe très clairement dans la classe des exoplanètes connues comme les super-Terres. Son étoile hôte se trouve à environ 40 années-lumière de la Terre dans la constellation d'Ophiuchus (le Serpentaire). Il s'agit d'une étoile assez faible [2] et petite, ce qui signifie que la taille de la planète est grande par rapport au disque stellaire. De ce fait, cette planète est relativement facile à étudier [3]. Située à seulement deux millions de kilomètres de son étoile - environ soixante-dix fois plus proche que la Terre l’est du Soleil - elle effectue son orbite en 38 heures.

Pour étudier son atmosphère, l'équipe a observé la lumière provenant de l'étoile alors que la planète lui passait devant [4]. Au cours de ces transits, une partie de la lumière de l’étoile passe au travers de l'atmosphère de la planète et, en fonction de la composition chimique et des conditions météorologiques sur la planète, certaines longueurs d'ondes spécifiques de la lumière sont absorbées. L'équipe a ensuite comparé ces nouvelles mesures précises à ce qu'ils s'attendraient à voir pour différentes compositions atmosphériques possibles.

Avant ces nouvelles observations, les astronomes avaient suggéré trois hypothèses possibles pour la composition de l’atmosphère de GJ 1214B. La première, très fascinante, suggérait que la planète était entourée d'eau qui, compte tenu de sa proximité à l'étoile, serait sous forme de vapeur. La seconde possibilité était qu’il s’agissait d’un monde rocheux avec une atmosphère composée principalement d'hydrogène, mais avec des nuages d’altitude ou des brouillards absorbants. La troisième option était que cette exoplanète était comme une mini-Neptune, avec un petit noyau rocheux et une épaisse atmosphère riche en hydrogène.

Les nouvelles mesures ne montrent pas les signes révélateurs de la présence d'hydrogène et excluent donc la troisième option. Par conséquent, l'atmosphère est soit riche en vapeur d'eau, soit recouverte par des nuages ou des brouillards, similaires à ceux observés dans les atmosphères de Vénus et Titan dans notre système solaire, qui cachent la signature de l'hydrogène. .

« Bien que nous ne puissions pas encore dire exactement de quoi cette atmosphère est constituée, pouvoir réduire le champ des possibilités et déduire qu’un tel monde lointain est soit humide, soit brumeux, est déjà un formidable pas en avant» dit Jacob Bean. «Des suivis d’observations aux plus grandes longueurs d’ondes de la lumière infrarouge sont maintenant nécessaires pour déterminer laquelle de ces atmosphères existe sur GJ 1214B. »

Notes

[1] Le nombre d'exoplanètes confirmées atteignait 500 au 19 novembre 2010. Depuis, de nouvelles exoplanètes ont été confirmées.

[2] Si l’étoile GJ 1214 était observée depuis la terre à la même distance que notre Soleil, elle semblerait 300 fois plus faible.

[3] Parce que l’étoile GJ 1214 elle-même est assez faible - plus de 100 fois plus faible en lumière visible que les deux étoiles hôtes des deux exoplanètes les plus étudiées de type Jupiter chaud - la grande surface collectrice du Very Large Telescope a été critique pour l'acquisition d’un signal suffisant pour ces mesures.

[4] La composition de l’atmosphère de GJ 1214B a été étudiée en utilisant l'instrument FORS sur le Very Large Telescope (VLT), qui peut effectuer une spectroscopie très sensible de plusieurs objets dans la partie proche infrarouge du spectre. FORS a été l'un des premiers instruments installés sur le VLT.

source: ESO

« C'est la première super-Terre dont on a analysé l’atmosphère. Nous avons atteint une étape cruciale sur la voie de la caractérisation de ces mondes, » déclare Jacob Bean.

GJ 1214B a un rayon d'environ 2,6 fois celui de la Terre et est environ 6,5 fois plus massive, ce qui la situe très clairement dans la classe des exoplanètes connues comme les super-Terres. Son étoile hôte se trouve à environ 40 années-lumière de la Terre dans la constellation d'Ophiuchus (le Serpentaire). Il s'agit d'une étoile assez faible [2] et petite, ce qui signifie que la taille de la planète est grande par rapport au disque stellaire. De ce fait, cette planète est relativement facile à étudier [3]. Située à seulement deux millions de kilomètres de son étoile - environ soixante-dix fois plus proche que la Terre l’est du Soleil - elle effectue son orbite en 38 heures.

Pour étudier son atmosphère, l'équipe a observé la lumière provenant de l'étoile alors que la planète lui passait devant [4]. Au cours de ces transits, une partie de la lumière de l’étoile passe au travers de l'atmosphère de la planète et, en fonction de la composition chimique et des conditions météorologiques sur la planète, certaines longueurs d'ondes spécifiques de la lumière sont absorbées. L'équipe a ensuite comparé ces nouvelles mesures précises à ce qu'ils s'attendraient à voir pour différentes compositions atmosphériques possibles.

Avant ces nouvelles observations, les astronomes avaient suggéré trois hypothèses possibles pour la composition de l’atmosphère de GJ 1214B. La première, très fascinante, suggérait que la planète était entourée d'eau qui, compte tenu de sa proximité à l'étoile, serait sous forme de vapeur. La seconde possibilité était qu’il s’agissait d’un monde rocheux avec une atmosphère composée principalement d'hydrogène, mais avec des nuages d’altitude ou des brouillards absorbants. La troisième option était que cette exoplanète était comme une mini-Neptune, avec un petit noyau rocheux et une épaisse atmosphère riche en hydrogène.

Les nouvelles mesures ne montrent pas les signes révélateurs de la présence d'hydrogène et excluent donc la troisième option. Par conséquent, l'atmosphère est soit riche en vapeur d'eau, soit recouverte par des nuages ou des brouillards, similaires à ceux observés dans les atmosphères de Vénus et Titan dans notre système solaire, qui cachent la signature de l'hydrogène. .

« Bien que nous ne puissions pas encore dire exactement de quoi cette atmosphère est constituée, pouvoir réduire le champ des possibilités et déduire qu’un tel monde lointain est soit humide, soit brumeux, est déjà un formidable pas en avant» dit Jacob Bean. «Des suivis d’observations aux plus grandes longueurs d’ondes de la lumière infrarouge sont maintenant nécessaires pour déterminer laquelle de ces atmosphères existe sur GJ 1214B. »

Notes

[1] Le nombre d'exoplanètes confirmées atteignait 500 au 19 novembre 2010. Depuis, de nouvelles exoplanètes ont été confirmées.

[2] Si l’étoile GJ 1214 était observée depuis la terre à la même distance que notre Soleil, elle semblerait 300 fois plus faible.

[3] Parce que l’étoile GJ 1214 elle-même est assez faible - plus de 100 fois plus faible en lumière visible que les deux étoiles hôtes des deux exoplanètes les plus étudiées de type Jupiter chaud - la grande surface collectrice du Very Large Telescope a été critique pour l'acquisition d’un signal suffisant pour ces mesures.

[4] La composition de l’atmosphère de GJ 1214B a été étudiée en utilisant l'instrument FORS sur le Very Large Telescope (VLT), qui peut effectuer une spectroscopie très sensible de plusieurs objets dans la partie proche infrarouge du spectre. FORS a été l'un des premiers instruments installés sur le VLT.

source: ESO