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Des vents défient nos théories sur l’exoplanète CoRoT-2b

Les vents ne soufflent pas dans la bonne direction sur l'exoplanète CoRoT-2b, une découverte qui remet en cause notre compréhension de la physique atmosphérique des planètes géantes de type Jupiter chaude. Explications.

En fait, les données recueillies grâce au télescope spatial Spitzer de la NASA et analysées par une équipe dirigée par des astronomes de l’Institut spatial de l’Université McGill (MSI) et de l’Institut de recherche sur les exoplanètes (iREx) de Montréal montrent que le point le plus chaud de cette planète gazeuse ne se situe pas là où les astrophysiciens pensaient le trouver.

Les Jupiter chaudes

Contrairement à Jupiter, les « Jupiter chaudes » gravitent très près de leur étoile hôte. Si près qu’elles accomplissent généralement leur orbite en moins de trois jours. En outre, l’un de leurs hémisphères demeure en permanence face à leur étoile, tandis que l’autre est plongé continuellement dans le noir.

La chaleur est donc beaucoup plus intense sur la face « diurne » de ces planètes que sur leur face « nocturne », et le point le plus proche de l’étoile est généralement le plus chaud.

La théorie élaborée par les astrophysiciens jusqu’à aujourd’hui affirmait qu’en raison des forts vents qui balaient ces planètes d’ouest en est à l’équateur, le point chaud peut parfois se déplacer vers l’est. C’était avant d’observer CoRoT-2b.

De mystérieux vents contraires

Dans le cas de cette exoplanète, le point le plus chaud se trouve dans la direction opposée, soit à l’ouest du centre.

« L’équipe a étudié neuf autres Jupiter chaudes par le passé. Dans tous les cas, les vents soufflaient dans la direction théoriquement attendue, soit vers l’est », explique l’astronome Nicolas Cowan, de l’Université McGill.

Une exoplanète pas comme les autres

L’exoplanète CoRoT-2b a été découverte il y a dix ans. Elle est située à 930 années-lumière de la Terre. CoRoT-2b intrigue les scientifiques pour deux raisons : sa grande taille et les étranges spectres lumineux qui émanent de sa surface.

« Ces deux éléments évoquent l’existence de phénomènes inhabituels dans l’atmosphère de cette Jupiter chaude », affirme Lisa Dang, doctorante à McGill et auteure principale de l’étude.

C’est grâce à la caméra infrarouge IRAC embarquée sur le télescope spatial Spitzer que les chercheurs ont pu observer la planète et cartographier pour la première fois la luminosité de sa surface et constater la présence d’un point chaud à l’ouest.

Trois hypothèses

Les chercheurs avancent trois hypothèses pour expliquer cette découverte inattendue :

  • La planète tournerait si lentement sur elle-même qu’elle n’aurait pas le temps de faire une rotation complète pendant son orbite autour de l’étoile hôte. Les vents pourraient ainsi souffler vers l’ouest plutôt que vers l’est, mais les théories sur l’interaction gravitationnelle entre les planètes et leur étoile dans des trajectoires orbitales si brèves s’en trouveraient fortement ébranlées.
  • L’interaction entre l’atmosphère de la planète et son champ magnétique pourrait modifier la direction des vents. Les chercheurs estiment que la vérification de cette hypothèse leur donnera l’occasion d’étudier le champ magnétique d’une exoplanète.
  • Une vaste couverture nuageuse à l’est de la planète pourrait donner l’impression que la face orientale est plus sombre, mais cette théorie va à l’encontre des modèles actuels de circulation atmosphérique autour de ces planètes.

La suite l’année prochaine

Les auteurs de ces travaux publiés dans la revue Nature Astronomy auront besoin de données beaucoup plus précises afin de répondre à leurs nombreuses questions.

Le miroir de ce télescope, de taille plus de 100 fois supérieure à celle du télescope Spitzer, devrait procurer des données d’une précision inégalée.

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