Espace

Du fer et du titane ont été découverts dans l'atmosphère de l'exoplanète KELT-9b

Des scientifiques suisses viennent de découvrir l’atmosphère peu commune de l’exoplanète KELT-9b. Composée de fer et de titane, elle nous en apprend un peu plus sur la variété des atmosphères dans l'Univers.

De Guillaume Marchand

Sous un soleil de plomb, KELT-9b dévoile une atmosphère où se mêlent fer et titane. Située à environ 620 années-lumière de la Terre, cette exoplanète trois fois plus massive que Jupiter - la plus grande planète du système solaire - possède une atmosphère jamais vue auparavant selon une étude suisse publiée dans la revue Nature.

Sa grande proximité avec l’étoile KELT-9 - 30 fois plus proche que la distance Soleil/Terre - lui procure une température à sa surface avoisinant les 4 000°C. Elle est ainsi l’exoplanète la plus chaude jamais observée. C’est grâce à cette température intense que les scientifiques ont pu visualiser les atomes de fer et de titane dans l’atmosphère de KELT-9b. Celle-ci étant très élevée, les métaux n’existent que sous leur forme atomique car l’énergie dégagée par la chaleur rompt toutes les liaisons possibles avec les autres atomes. Ce phénomène est d’autant plus étonnant que les forces gravitationnelles exercées sur cette exoplanète l’empêche d’effectuer des rotations sur elle-même contrairement à la Terre. Si bien qu’elle montre toujours le même côté à son étoile, plongeant son autre face dans l’obscurité perpétuelle.

 

LE FER, UN MÉTAL DIFFICILEMENT IDENTIFIABLE

Observable dans la voûte céleste au sein de la constellation du Cygne, KELT-9b est l’une des premières exoplanètes où l'on retrouve du fer, et ce malgré sa relative abondance dans l’univers. Ce métal est souvent indétectable auprès du matériel astronomique sous forme solide notamment à cause de ses liaisons avec d’autres molécules qui modifient son rayonnement. Ainsi sous forme atomique, le spectrographe HARPS du télescope Galileo localisé à La Palma (île des Canaries) a pu révéler sa présence aux scientifiques des Universités de Genève et de Berne. Suite à cette découverte, une analyse plus fine des données a non seulement démontré la présence de fer (Fe) et d’ions ferreux (Fe 2+) sur le satellite de KELT-9 mais également de titane ionisé (Ti+). Un ion est un atome portant une charge électrique positive ou négative.

Examiner la composition d’une atmosphère aussi lointaine n’est pas une opération aisée. Il a fallu aux scientifiques attendre le moment précis où la planète se déplaçait juste devant l’étoile pour pouvoir filtrer le rayonnement de son atmosphère. Il s’agit du seul moment où les rayons d’un astre incandescent nous font parvenir des informations sur le rayonnement de la couche gazeuse d’une planète. Par ce moyen, les astronomes suisses ont pu détecter les empreintes spécifiques des vapeurs de fer et de titane dans le spectre de KELT-9b, un spectre correspondant à l’ensemble des radiations issues de la décomposition d’une lumière.

Ce type d’atmosphère est relativement rare. L’exoplanète étant aussi proche du Soleil, celle-ci ne doit l’existence de son atmosphère qu’à sa masse. À titre d’exemple, une planète de la taille de la Terre dont la gravité serait beaucoup moins importante aurait déjà vu tous ses gaz s’évaporer dans un environnement similaire. Cette étude permet donc de mettre en lumière le fort impact du rayonnement stellaire sur la composition de l’atmosphère.

À présent, l'équipe suisse souhaiterait en apprendre un peu plus sur la composition chimique KELT-9b grâce aux télescopes spatiaux comme Hubble. Ainsi aurons-nous peut être la surprise d'y observer un comportement similaire à WASP-121b dont la frontière entre les deux faces de la planète pourrait potentiellement contenir des molécules d'eau.

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