Les astronomes ont découvert une atmosphère entourant une planète de lave, une découverte surprenante qui remet en question la compréhension actuelle du comportement de ces mondes ultrachauds. Contrairement à la plupart des exoplanètes rocheuses en orbite extrêmement proche de leurs étoiles, TOI 561b – un monde comparable en masse à la Terre mais deux fois plus grand – semble conserver une enveloppe gazeuse substantielle. Cette découverte, publiée dans Astrophysical Journal Letters, fournit la preuve la plus solide à ce jour que de telles planètes peuvent conserver leur atmosphère malgré un rayonnement stellaire intense et une faible gravité.
La rétention inattendue de gaz
La plupart des petites planètes proches de leurs étoiles hôtes ont du mal à conserver leur atmosphère. Leur faible attraction gravitationnelle permet aux molécules de gaz se déplaçant rapidement de s’échapper dans l’espace, tandis que le puissant rayonnement des étoiles proches élimine toute atmosphère potentielle. TOI 561b, découvert par la sonde spatiale TESS en 2020, termine une orbite en moins de 10 heures, ce qui le rend incroyablement chaud et apparemment inhospitalier à la rétention atmosphérique.
“Nous nous attendrions à ce que l’atmosphère ne soit plus là”, explique Nicole Wallack du Carnegie Earth and Planets Laboratory. “Mais nous avons besoin d’une atmosphère pour expliquer ce que nous voyons.”
La densité inhabituellement faible de la planète pour sa taille – environ quatre fois celle de l’eau – était l’un des premiers indicateurs que quelque chose d’inhabituel se produisait. Une atmosphère pourrait gonfler la taille apparente de la planète, créant ainsi cette anomalie de densité.
JWST révèle des températures modérées
À l’aide du télescope spatial James Webb, les chercheurs ont analysé la répartition de la température sur TOI 561b. Sans atmosphère, ils prévoyaient des différences de température extrêmes entre les côtés jour et nuit. Le côté perpétuellement face à l’étoile devrait être brûlant, tandis que le côté obscur serait glacial. Au lieu de cela, les données du JWST ont révélé des températures étonnamment modérées des deux côtés.
Le côté diurne a été mesuré à environ 1 800 °C, nettement inférieur aux 2 700 °C attendus. Cela suggère une atmosphère avec des vents forts distribuant la chaleur à travers la planète.
Océans magmatiques et persistance atmosphérique
La surface en fusion de la planète pourrait jouer un rôle dans la reconstitution de l’atmosphère. Des courants fulgurants pourraient libérer des gaz plus rapidement que l’étoile ne peut les éliminer, permettant ainsi à l’atmosphère de persister dans le temps. Cette découverte soulève des questions sur la façon dont les atmosphères pourraient être communes sur des mondes de lave similaires.
«Nous commençons tout juste à en apprendre davantage à ce sujet», note Wallack. “Au fur et à mesure que d’autres observations seront publiées, nous verrons à quel point les atmosphères anormales sur ces types de planètes rocheuses sont anormales.”
Bien que TOI 561b soit beaucoup trop chaud pour supporter la vie, cette découverte offre un aperçu précieux de l’évolution planétaire. L’étude d’exoplanètes extrêmes comme celle-ci peut aider les chercheurs à affiner les modèles de perte et de rétention atmosphériques, essentiels à la compréhension de l’habitabilité sur d’autres mondes.
La surprenante découverte d’une atmosphère sur une planète de lave démontre que notre compréhension actuelle des atmosphères exoplanétaires est incomplète. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer si ce phénomène est rare ou répandu parmi des mondes similaires.
