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UNE EXOPLANÈTE ENVELOPPÉE DANS UN NUAGE GÉANT D'HYDROGÈNE EN FORME DE QUEUE DE COMÈTE

Une équipe internationale comprenant des chercheurs de l'Institut d'astrophysique de Paris a découvert un gigantesque nuage de gaz s’échappant d’une exoplanète de type Neptune chaud. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature du 24 juin 2015.

L’échappement de gaz atmosphérique de planètes de type Jupiter chaud avait déjà été détecté par les équipes de l’Institut d’astrophysique de Paris (Vidal-Madjar et al. 2003), et dans un cas, des variations temporelles relevant de la météorologie spatiale avaient même été observées (Lecavelier et al. 2012).

Pour la première fois, l’équipe dirigée par David Ehrenreich et Vincent Bourrier (Observatoire de Genève) a observé de l'hydrogène gazeux s’échappant d’une exoplanète ayant une masse beaucoup plus faible, similaire à celle de Neptune : GJ 436b. En outre, ils ont découvert que le gaz est réparti selon un gigantesque nuage formant une queue cométaire autour de la planète. Les chercheurs ont analysé les observations de l’exoplanète GJ 436b, lorsqu’elle est en transit devant son étoile. Ces observations ont été effectuées avec le télescope spatial Hubble, et dans l’ultraviolet, domaine de longueur d’onde dans lequel les signatures atmosphériques sont souvent plus marquées que dans le domaine optique.

De plus, la quantité de gaz détectée dans le spectre obtenu au moment du transit est bien plus grande que prévue : les astronomes ont découvert la présence d’une atmosphère extrêmement étendue qui entoure l'exoplanète à la façon d’une queue d’une comète géante, couvrant environ 56% de la surface de l'étoile (ce qui est énorme, la planète dans le domaine optique couvrant moins de 1% de la surface de l'étoile). Les chercheurs pensent que le nuage est composé principalement d'atomes d'hydrogène et suggèrent que l'exoplanète pourrait avoir perdu 10% de son atmosphère depuis sa formation.

Ces résultats contribuent à améliorer notre compréhension de l'évolution des planètes de faible masse, notamment celles en orbite très rapprochée de leur étoile, et qui en subissent donc fortement les effets.


Vue d’artiste du nuage d’hydrogène géant entourant l’exoplanète de type Neptune-chaud GJ 436b [© Mark Garlick/University of Warwick]

Contacts
Alain Lecavelier des Étangs
Institut d’astrophysique de Paris, Paris, France
lecaveli à iap point fr
Tél. : +33 1 44 32 80 77

Guillaume Hébrard
Institut d’astrophysique de Paris, Paris, France
hebrard à iap point fr
Tél. : +33 1 44 32 80 78

David Ehrenreich
Observatoire de l’Université de Genève, Versoix, Suisse
david.ehrenreich à unige point ch
Tél. : +41 22 379 23 90/+33 650 396 354

Vincent Bourrier
Observatoire de l’Université de Genève, Versoix, Suisse
vincent.bourrier à unige point ch
Tél. : +41 22 379 24 49

Liens
Communiqué de presse du CNRS-INSU
Article de Nature (en anglais)

Juin 2015

Institut d'Astrophysique de Paris - 98 bis boulevard Arago - 75014 Paris