Sonder l'atmosphère d'une planète extrasolaire

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Le télescope spatial MOST de la taille d'une valise. Crédit d'image: MOST. Cliquez pour agrandir.
MOST, le premier télescope spatial canadien, a révélé un indice important sur l'atmosphère et la couverture nuageuse d'une mystérieuse planète autour d'une autre étoile, en jouant à un jeu cosmique de `` cache-cache '' alors que cette planète se déplace derrière son étoile parente sur son orbite.

L'exoplanète, avec un nom que seul un astrophysicien pourrait aimer, HD209458b (en orbite autour de l'étoile HD209458a), ne peut pas être vue directement sur les images, de sorte que les scientifiques de l'équipe satellite MOST (Microvariabilité et oscillations des étoiles) ont utilisé leur télescope spatial pour regarder pour la plongée dans la lumière lorsque la planète disparaît derrière l'étoile. «Nous pouvons maintenant dire que cette planète déroutante est moins réfléchissante que le géant du gaz Jupiter dans notre propre système solaire», a annoncé aujourd'hui le scientifique de la mission MOST, le Dr Jaymie Matthews, lors de la réunion annuelle de la Société canadienne d'astronomie à Montréal. "Cela nous parle de la nature de l'atmosphère de cette exoplanète, et même de la présence de nuages."

De nombreuses planètes découvertes autour d'autres étoiles, appelées exoplanètes ou planètes extrasolaires, s'étreignent étonnamment près de leurs étoiles parentes; HD209458b orbite à seulement 1 / 20e de la distance Terre-Soleil (une unité astronomique ou AU). Il ne pourrait jamais soutenir la vie telle que nous la connaissons. Mais la compréhension de HD209458b est une pièce clé dans le puzzle de la formation et de l'évolution de la planète qui révise les théories de notre propre système solaire et les estimations de la fréquence des mondes habitables dans notre galaxie. Comment une boule de gaz géante plus grande que la planète Jupiter (qui orbite autour de 5 UA de notre Soleil) s'est rapprochée de son étoile, et comment son atmosphère réagit aux puissants champs de rayonnement et de gravitation de cette étoile, sont encore des questions ouvertes à scientifiques exoplanétaires.

«La façon dont cette planète nous renvoie la lumière de l'étoile est sensible à sa composition atmosphérique et à sa température», explique Jason Rowe, Ph.D. étudiant à l'Université de la Colombie-Britannique qui a traité les données MOST. «HD209458b nous renvoie moins de 1/10 000e de la lumière visible totale provenant directement de l'étoile. Cela signifie qu'il réfléchit moins de 30 à 40% de la lumière qu'il reçoit de son étoile, ce qui élimine déjà de nombreux modèles possibles pour l'atmosphère exoplanétaire. » Par comparaison, la planète Jupiter refléterait environ 50% de la lumière dans la gamme de longueurs d'onde vue par MOST.

«Imaginez-vous essayer de voir un moustique bourdonner autour d'un réverbère de 400 watts. Mais pas au coin de la rue, ni à quelques pâtés de maisons, mais à 1000 km! » explique le Dr Matthews. "C'est l'équivalent de ce que nous essayons de faire avec MOST pour détecter la planète dans le système HD209458."

La planète a été détectée directement plus tôt cette année dans l'infrarouge par l'observatoire spatial Spitzer de 720 millions de dollars de la NASA. À une longueur d'onde de 24 micromètres, environ 50 000 fois plus longue que les ondes lumineuses vues par les yeux humains, l'exoplanète HD209458b est en fait légèrement brillante, avec ce que les physiciens appellent «émission thermique». MOST regarde l'Univers dans la même gamme de longueurs d'onde que l'œil. En combinant le résultat thermique de l'infrarouge lointain Spitzer avec la limite de réflexion de la lumière la PLUS visible, les théoriciens sont maintenant en mesure de développer un modèle réaliste de l'atmosphère de ce que l'on appelle le «Jupiter chaud».

Et MOST n'a pas abandonné le HD209458b. "Il peut orbiter, mais il ne peut pas se cacher", ironise le Dr. "MOST placera ce système sous un jalon de 45 jours à la fin de l'été pour continuer d'améliorer notre limite de détection. Finalement, la planète émergera du bruit et nous aurons une image plus claire de la composition de l'atmosphère exoplanète et même de sa météo - température, pression et couverture nuageuse. "

Un article scientifique sur ces résultats sera soumis prochainement par Jason Rowe et le Dr Jaymie Matthews (UBC), le Dr Sara Seager (Carnegie Institute of Washington), le Dr Dimitar Sasselov (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) et le reste de l'équipe scientifique MOST, avec des membres de l'UBC, de l'Université de Toronto, de l'Université de Montréal, de l'Université St. Mary's et de l'Université de Vienne.

Le Dr Seager, un leader mondial dans le domaine de la modélisation des atmosphères d'exoplanètes, souligne le défi de ce type de science: «Nous sommes comme des météorologues essayant de comprendre les vents et les nuages ​​sur un monde que nous ne pouvons même pas voir. Il est déjà assez difficile pour les météorologues de vous dire si le temps sera nuageux demain dans votre ville natale ici sur Terre. Imaginez ce que c'est que d'essayer de prévoir la météo sur une planète à 150 années-lumière de là! »

Le Dr Sasselov est également enthousiasmé par les premières découvertes de MOST: «Cette capacité de MOST ouvre la voie au grand prix - la découverte de planètes de la taille de la Terre. La recherche d'autres mondes comme la maison est désormais lancée. » Le Dr Matthews ne peut pas résister à ajouter: "Pas mal pour un télescope spatial avec un miroir de la taille d'une assiette à tarte et un prix de 10 M $ CAN, hein?"

MOST (Microvariability & Oscillations of STars) est une mission de l'Agence spatiale canadienne. Dynacon Inc. de Mississauga, en Ontario, est le maître d'œuvre du satellite et de son exploitation, avec l'Institut d'études aérospatiales de l'Université de Toronto (UTIAS) comme sous-traitant majeur. L'Université de la Colombie-Britannique (UBC) est le principal contractant pour l'instrument et les opérations scientifiques de la mission MOST. MOST est suivi et exploité via un réseau mondial de stations au sol situées à UTIAS, UBC et à l'Université de Vienne.

Source d'origine: communiqué de presse de la CASCA

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