De l’eau, de l’eau partout... sur la planète HD 189733b

Transiting exoplanet HD 189733b
Exoplanète en transit
11 juillet 2007

Des chercheurs ont annoncé la découverte de la première preuve concluante de la présence de vapeur d’eau dans l’atmosphère d’une planète hors de notre système solaire.

L’analyse infrarouge du transit de cette géante gazeuse devant son étoile-mère est à l’origine de cette avancée capitale.

Giovanna Tinetti, chercheuse de l’ESA à l’Institut d’Astrophysique de Paris, et ses collègues du monde entier, ont utilisé des données obtenues par le télescope spatial Spitzer de la NASA. Ils ont visé la planète HD 189733b qui se trouve à quelque 63 années-lumière de la Terre dans la constellation du Petit Renard (Vulpecula).

Cette planète a été découverte en 2005 lorsque son transit devant son étoile-mère avait entraîné une baisse de l’ordre de trois pour cent de l’intensité lumineuse de celle-ci. Le télescope Spitzer a permis à G. Tinetti et à son équipe d’observer l’étoile qui est légèrement plus pâle que le Soleil. Ils ont vu sa luminosité s’atténuer au niveau de deux bandes infrarouges (3,6 et 5,8 micromètres).

Si l’exoplanète avait été un corps rocheux dépourvu d’atmosphère, ces deux bandes et une troisième (8 micromètres), récemment mesurée par une équipe à Harvard, auraient fait preuve du même comportement.

Or, lorsque l’atmosphère externe précaire de la planète a glissé sur la face de l’étoile, la lumière absorbée s’est caractérisée par un motif différent, distinctif. Son atmosphère a absorbé moins de radiation infrarouge à 3,6 micromètres qu’aux deux autres longueurs d’onde.

Or, comme le relève G.Tinetti : "L’eau est la seule molécule à même d’expliquer ce comportement".

La présence de vapeur d’eau ne fait pas nécessairement de cette exoplanète une bonne candidate à la recherche de planètes abritant la vie. « Ceci est un monde loin d’être habitable », a ajouté la chercheuse.

ILa planète HD 189733b n’est pas un monde rocheux à l’instar de la Terre. C’est une géante gazeuse dont la masse est près de 1,15 fois celle de Jupiter. Située à seulement 4,5 millions de kilomètres de son étoile, elle tourne autour de celle-ci en 2,2 jours. Par comparaison, la Terre est à 150 millions de kilomètres du Soleil ; même Mercure, la planète la plus proche du Soleil en est à 70 millions de kilomètres.

Transiting exoplanet HD 189733b, in the infrared
Exoplanète en transit, dans l’infrarouge

Les astronomes classent ces mondes dans la famille des « jupiters chauds ». Ces planètes ont tendance à avoir des atmosphères qui se dilatent sous l’influence de la chaleur émise par leur étoile. La planète HD 189733b ne fait pas exception à la règle et son diamètre est 1,25 fois celui de Jupiter.

La température de l’atmosphére de la planète HD 189733b est d’environ 1 000 Kelvin (soit un peu plus de 700°C) voire davantage, ce qui fait que les quantités importantes de vapeur d’eau contenues dans son atmosphère ne peuvent pas se condenser pour tomber sous forme de pluie ou former des nuages. La température devrait être cinq fois moins importante pour que des nuages de vapeur d’eau ou de la pluie se forment.

Cela ne signifie toutefois pas que son atmosphère soit calme. Sous l’effet de la force gravitationnelle de son étoile, cette planète montre continuellement le même hémisphère à son étoile et n’est donc chauffée que d’un côté. Ceci génère probablement des vents violents qui en balaient la surface de sa face éclairée à sa face sombre. Comme l’a constaté G.Tinetti : "Nous avons des milliers de choses à apprendre de ces planètes".

Même si, étant une géante gazeuse, cette planète est une candidate improbable à la recherche de vie, ces résultats augmentent les espoirs de détecter de l’eau sur d’autres planètes rocheuses, que les astronomes espèrent bien découvrir dans un proche avenir.

Pour en savoir plus :

Giovanna Tinetti, fomer ESA fellow at Institute d’Astrophysique de Paris, France; currently at University College London, UK
Email: Giovanna @ apl.ucl.ac.uk

Jean-Philippe Beaulieu, Institute d’Astrophysique de Paris, France
Email: Beaulieu @ iap.fr

Jonathan Tennyson, University College London, UK
Email: J.Tennyson @ ucl.ac.uk

Fabio Favata, ESA Coordinator for Astronomy and Fundamental Physics missions
Email: Fabio.Favata @ esa.int

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