En 111 jours, HD 80606 b effectue une orbite aussi elliptique que celle de la comète de Halley. À chaque passage au plus près de son étoile, sa température grimpe de 610 °C en quelques heures. Le télescope spatial James Webb vient d'observer cette exoplanète gazeuse à 217 années-lumière de la Terre, avec plus de précision que Spitzer.
HD 80606 b appartient à la famille des Jupiter chauds, ces géantes gazeuses à courte orbite qui tournent autour de leur étoile en quelques jours. Son orbite est si aplatie qu'elle se rapproche à 4,5 millions de kilomètres de son étoile avant de repartir à 131 millions. À titre de comparaison, Mercure n'approche jamais à moins de 46 millions de kilomètres du Soleil. Quatre fois plus massive que Jupiter, la planète a été découverte en 2001 par une équipe suisse menée par Dominique Naef de l'Observatoire de Genève.
Tiffany Kataria est chercheuse au Jet Propulsion Laboratory de la NASA et responsable de l'étude. Selon elle, HD 80606 b est « une bête entièrement différente » des Jupiter chauds classiques, son orbite très excentrique changeant tout à sa dynamique. Les résultats préliminaires ont été présentés le 16 juin lors de la 248e réunion de l'American Astronomical Society à Pasadena, en Californie.
L'instrument MIRI capte une montée en température de 610 °C
Pour suivre cette planète, le télescope James Webb a utilisé MIRI, son instrument infrarouge moyen. L'équipe a observé HD 80606 b avant, pendant et après son passage au périastre, le point le plus proche de l'étoile. La planète est alors passée derrière l'étoile vue depuis le télescope, dans ce qu'on appelle une éclipse secondaire. Cet alignement permet de mesurer la lumière propre de la planète en soustrayant celle de l'étoile.
La planète avait déjà été étudiée par Spitzer en novembre 2007. À l'époque, les astronomes avaient mesuré une hausse de température de 530 à 1 230 °C en six heures. C'était aussi la première fois que des changements météorologiques avaient été captés en temps réel sur une planète hors du système solaire. Les nouvelles données de MIRI dépassent ces mesures. « L'augmentation de température était encore plus extrême que ce que les données Spitzer laissaient entrevoir », a déclaré Tiffany Kataria lors de la conférence.
La planification de l'observation a pris plusieurs années. L'orbite de 111 jours de HD 80606 b impose une fenêtre très précise, à laquelle s'ajoutent les contraintes propres au télescope, qui ne peut viser certaines zones du ciel qu'à des périodes déterminées par la position de la Terre autour du Soleil.
Méthane et dioxyde de carbone détectés dans l'atmosphère en mutation
La chimie atmosphérique de HD 80606 b intéresse autant les chercheurs que ses températures. Des études antérieures avaient montré que des variations aussi radicales entraînent des transformations chimiques mesurables en temps réel. Pour Ryan Challener, co-auteur au Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science, MIRI ouvre un accès inédit à ces processus. « Le James Webb nous permet désormais d'isoler des signatures chimiques comme le méthane et le dioxyde de carbone. C'est un progrès extraordinaire », a-t-il dit lors de la présentation. Selon lui, ce jeu de données à lui seul recèle encore beaucoup à apprendre.
La spectroscopie décompose la lumière en longueurs d'onde individuelles. Chaque molécule absorbe la lumière à des fréquences caractéristiques, laissant une empreinte dans le spectre. Une observation antérieure avec l'instrument NIRSpec du télescope James Webb, portant sur un autre passage au périastre, avait déjà capté du méthane et de l'eau après le passage. Ces molécules disparaissent sous l'effet de la chaleur au périastre et réapparaissent lors du refroidissement.
Selon Laura Mayorga, co-responsable de l'étude au Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, l'observation de HD 80606 b est importante pour la recherche sur les exoplanètes. Son orbite inhabituelle, avec ses oscillations de température et de composition chimique, permet de rassembler des données plus rapidement que d'autres planètes.
Source : Space
