WASP-12b is one of the darkest known exoplanets — as black as fresh asphalt. The exoplanet, which is twice the size of Jupiter, has the unique capability to trap at least 94 percent of the visible starlight falling into its atmosphere. The planet orbits so close to its host that it has fixed day and night sides. The day side hordes all the visible light because it always faces its star. A swirl of material from the planet’s super-heated atmosphere is spilling onto its star. Credit: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)
La planète WASP-12b absorbe la majorité de la lumière dans son atmosphère
Le télescope spatial Hubble de la NASA a observé une planète extrasolaire entièrement noire, qui absorbe la lumière plutôt que la réfléchir dans l’espace. Cette caractéristique inédite est attribuable à sa faculté unique d’absorber au moins 94 % de la lumière stellaire visible qui pénètre son atmosphère. Cette planète originale, nommée WASP-12b, dite de type « Jupiter chaud », gravite très près de son étoile et présente des températures extrêmes. Son atmosphère est si chaude que pratiquement aucune molécule ne peut survivre sur sa face diurne, où les températures atteignent les 2 500 degrés Celsius. Par conséquent, il n’y a probablement pas de nuages qui pourraient réfléchir la lumière vers l’espace : cette dernière atteint plutôt l’atmosphère de la planète, où elle est absorbée par des atomes d’hydrogène, puis transformée en énergie thermique.
« Nous ne pensions pas découvrir une exoplanète aussi sombre, explique Taylor Bell, de l’Université McGill et de l’Institut de recherche sur les exoplanètes, au Québec (Canada), et chercheur principal de l’étude réalisée au moyen du télescope Hubble. La plupart des planètes de type Jupiter chaud reflètent environ 40 % de la lumière stellaire. »
La face nocturne de la planète est bien différente. En fait, WASP-12b présente des faces diurne et nocturne fixes parce qu’elle orbite près de son étoile, au point de s’en trouver « verrouillée » par les forces gravitationnelles. La face nocturne est de quelque 1 100 degrés Celsius moins chaude, ce qui y permet la formation de vapeur d’eau et de nuages. Des observations précédentes faites par le télescope Hubble de la frontière jour/nuit ont révélé la présence de vapeur d’eau et peut-être de nuages et de brume dans l’atmosphère. WASP-12b se trouve à environ 3,2 millions de kilomètres de son étoile et fait le tour de son étoile en environ un jour terrestre. « Cette nouvelle découverte d’Hubble prouve encore une fois la grande diversité des planètes de type Jupiter chaud, dit Taylor Bell. Certaines, comme WASP-12b, affichent des températures de 2 500 degrés Celsius, et d’autres, de 1 200 degrés Celsius. De précédentes observations des Jupiter chaudes ont révélé que les écarts de température entre la face diurne et la face nocturne sont supérieurs pour les planètes plus chaudes du côté jour. Ces recherches portent à croire que même si une plus grande chaleur est absorbée du côté diurne de la planète, les phénomènes atmosphériques, par exemple les vents, ne suffisent pas à la transporter complètement sur la face nocturne. »
Les chercheurs ont établi la capacité d’absorption lumineuse de la planète au moyen du spectrographe imageur du télescope spatial Hubble en ciblant principalement la légère diminution d’intensité lumineuse alors que la planète passait directement derrière l’étoile. Ces variations indiquent aux astronomes la quantité de lumière réfléchie par la planète. Dans le cas qui nous occupe, toutefois, les observations n’ont révélé aucune lumière réfléchie, ce qui veut dire que le côté diurne de la planète absorbe pratiquement toute la lumière stellaire qu’elle reçoit. Découverte en 2008, WASP-12b gravite autour d’une étoile semblable au Soleil dans la constellation du Cocher, à 1 400 années-lumière de la Terre. Plusieurs télescopes ont étudié cette exoplanète, notamment Hubble, ainsi que le télescope spatial Spitzer et l’Observatoire Chandra X-Ray de la NASA. De précédentes observations réalisées par le spectromètre ultraviolet (Cosmic Origins Spectrograph ou COS) d’Hubble ont révélé que la planète était peut-être en décroissance, un tourbillon de matière de son atmosphère ultra-chauffée étant aspiré par l’étoile.
Les résultats de ces travaux paraîtront dans l’édition du 14 septembre de la revue scientifique The Astrophysical Journal Letters.
Le télescope spatial Hubble est un projet de coopération internationale entre la NASA et l’Agence spatiale européenne. Le Goddard Space Flight Center de la NASA, à Greenbelt, au Maryland, gère le télescope. Le Space Telescope Science Institute (STScI) de Baltimore dirige les activités scientifiques d’Hubble. Le STScI est exploité pour le compte de la NASA par l’Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., à Washington, D.C.
Pour obtenir plus de renseignements sur la planète WASP-12b et le télescope Hubble, consultez les sites suivants :
http://www.nasa.gov/hubble
