Cette étrange exoplanète repousse son atmosphère

Cette image est une impression d’artiste de l’exoplanète GJ 1132 b. Pour la première fois, des scientifiques utilisant le télescope spatial Hubble de la NASA / ESA ont trouvé des preuves d’activité volcanique reformant l’atmosphère sur cette planète rocheuse, qui a une densité, une taille et un âge similaires à ceux de la Terre. NASA, ESA et R. Hurt (IPAC / Caltech)

Les scientifiques savent que l’atmosphère des planètes change avec le temps – Mars, par exemple, perd progressivement son atmosphère en s’évaporant dans l’espace. Les exemples que nous connaissons suggèrent qu’il s’agissait d’un processus à sens unique, dans lequel une atmosphère s’est développée puis s’est perdue par la suite. Mais maintenant, les chercheurs utilisant le télescope spatial Hubble ont découvert une planète très étrange qui semble repousser son atmosphère après l’avoir perdue dans le passé. C’est la première fois qu’une telle chose est observée.

La planète GJ 1132 b est plusieurs fois la taille de la Terre, ce qui en fait un type appelé sous-Neptune, et elle a commencé avec une atmosphère épaisse d’hydrogène et d’hélium. Mais, étant proche de sa jeune étoile chaude, cette atmosphère a été rapidement perdue et la planète a été réduite à un noyau de la taille de la Terre. Jusqu’à présent, si typique.

Là où cela devient étrange, ce sont les observations récentes de Hubble qui montrent que la planète a une atmosphère secondaire d’hydrogène, de cyanure d’hydrogène, de méthane et d’ammoniac. Les chercheurs pensent que l’hydrogène de l’atmosphère d’origine a été absorbé par le manteau de la planète et est maintenant libéré une fois de plus par l’activité volcanique. L’atmosphère semble se reconstituer alors même que l’hydrogène continue de se perdre dans l’espace.

“C’est super excitant parce que nous pensons que l’atmosphère que nous voyons maintenant a été régénérée, donc cela pourrait être une atmosphère secondaire”, a déclaré le co-auteur de l’étude Raissa Estrela du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA dans un communiqué. «Nous avons d’abord pensé que ces planètes hautement irradiées pouvaient être assez ennuyeuses parce que nous pensions qu’elles avaient perdu leur atmosphère. Mais nous avons examiné les observations existantes de cette planète avec Hubble et nous avons dit: ‘Oh non, il y a une atmosphère là-bas.’ “

Le système inhabituel semble s’être développé en raison d’un phénomène appelé réchauffement des marées, dans lequel le frottement de l’orbite elliptique de la planète provoque une accumulation de chaleur à l’intérieur de la planète. Cette chaleur maintient le manteau de la planète chaud, ce qui maintient l’activité volcanique.

Cette découverte a des implications sur la façon dont les atmosphères se sont développées sur d’autres exoplanètes, et donne également l’occasion aux chercheurs d’en apprendre davantage sur la géologie de cette planète.

«Cette atmosphère, si elle est mince – c’est-à-dire si elle a une pression de surface similaire à celle de la Terre – signifie probablement que vous pouvez voir jusqu’au sol aux longueurs d’onde infrarouges», a déclaré l’auteur principal Mark Swain du JPL. «Cela signifie que si les astronomes utilisent le télescope spatial James Webb pour observer cette planète, il est possible qu’ils ne voient pas le spectre de l’atmosphère, mais plutôt le spectre de la surface. Et s’il y a des flaques de magma ou du volcanisme, ces zones seront plus chaudes. Cela générera plus d’émissions, et donc ils vont potentiellement examiner l’activité géologique réelle – ce qui est passionnant!

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