Il existe des exoplanètes si chaudes qu'elles font pleuvoir du titane et ont des nuages ​​d'oxyde d'aluminium : ScienceAlert

Grâce au succès de la mission Kepler, nous savons qu'il existe une multitude d'exoplanètes d'un type appelé « Hot Jupiters ». Ce sont des géantes gazeuses qui gravitent si près de leur étoile qu’elles atteignent des températures extrêmement élevées.

Ils ont aussi des atmosphères exotiques, et ces atmosphères contiennent beaucoup d'étrangeté, comme des nuages ​​​​d'oxyde d'aluminium et des pluies de titane.

Une équipe d'astronomes a créé un atlas des nuages ​​pour les Jupiters chauds, détaillant les types de nuages ​​et d'atmosphères que nous verrons lorsque nous observerons différents Jupiters chauds.

Bien que tous les Hot Jupiters soient similaires, ils présentent quelques différences. Et ces différences peuvent dicter ce que nous verrons dans leur atmosphère, en particulier au cours des prochaines années, à mesure que nous développerons des télescopes plus puissants pour les observer.

La limite supérieure de masse d’un Jupiter chaud est d’environ 13,6 masses de Jupiter. Au-dessus, elle fusionnerait le deutérium et serait une naine brune. Leur période orbitale est comprise entre 1,2 et 111 jours terrestres, et les orbites sont presque circulaires, avec une faible excentricité.

De nombreux Jupiters chauds ont de faibles densités et sont verrouillés par les marées sur leur étoile. Ils sont rares autour des étoiles naines rouges, communs autour des étoiles de type F et G, et moins communs autour des étoiles de type K.

L’une des raisons pour lesquelles nous connaissons tant de Jupiters chauds est qu’ils sont si faciles à détecter. Lorsqu’elles transitent devant leurs étoiles, elles bloquent beaucoup plus de lumière que les planètes plus petites. Et comme leurs périodes orbitales sont si courtes, les chances d’en attraper un en transit pendant que nous observons sont assez élevées.

Étant donné que les Jupiters chauds sont si faciles à trouver et constituent d’excellents candidats pour l’observation atmosphérique avec les futurs télescopes, une équipe d’astronomes a élaboré à leur intention un atlas des nuages. Cet atlas est essentiellement un modèle des différents types d’atmosphères et de nuages ​​que l’on trouve sur différents Jupiters chauds.

Altitudes et compositions des nuages ​​prévues pour les températures courantes sur les planètes chaudes de Jupiter en Kelvin. (Image de l'Université de Berkeley par Peter Gao)

L'équipe d'astronomes est originaire du Canada, du Royaume-Uni et des États-Unis. L'auteur principal est Peter Gao, chercheur postdoctoral à l'Université de Californie à Berkeley. Le titre de l'article est "Composition des aérosols d'exoplanètes géantes chaudes dominées par des silicates et des brumes d'hydrocarbures". Il est publié dans la revue Nature Astronomy.

L’idée derrière l’étude est de cataloguer le type d’atmosphères des Hot Jupiters.

Comme l'écrivent les auteurs dans l'étude, « les aérosols sont courants dans l'atmosphère des exoplanètes sur une large gamme de températures, de masses et d'âges. Ces aérosols ont un impact important sur les observations de la lumière transmise, réfléchie et émise par les exoplanètes, obscurcissant notre compréhension de la structure thermique des exoplanètes. et composition."

Comprendre les aérosols dans les atmosphères de Hot Jupiter donnera aux astronomes un avantage lors de l’observation de ces atmosphères à l’avenir.

"Connaître la composition dominante des aérosols faciliterait les interprétations des observations d'exoplanètes et la compréhension théorique de leurs atmosphères", écrivent-ils.

Leur travail s’applique également aux mondes de notre propre système solaire, comme les géantes gazeuses plus froides Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune, et aux lunes comme Titan, dominées par une atmosphère épaisse et brumeuse.

Selon les auteurs, un type de nuage domine les atmosphères des géantes gias, qu'il s'agisse de Jupiters chauds ou de géantes plus froides. Cette atmosphère contient « des gouttelettes liquides ou solides de silicium et d’oxygène, comme du quartz fondu ou du sable fondu ».

"Les types de nuages ​​qui peuvent exister dans ces atmosphères chaudes sont des choses que nous ne considérons pas vraiment comme des nuages ​​dans le système solaire", a déclaré l'auteur principal Peter Gao dans un communiqué de presse.

"Il existe des modèles qui prédisent diverses compositions, mais le but de cette étude était d'évaluer laquelle de ces compositions compte réellement et de comparer le modèle aux données disponibles dont nous disposons."

Les atmosphères des exoplanètes – et tout ce qui a trait aux exoplanètes – sont actuellement un sujet brûlant en astronomie, et ce depuis environ une décennie. Les astronomes ont pu observer ces atmosphères lorsque la lumière des étoiles les traverse et déterminer certains faits sur leur composition.