Un arc-en-ciel détecté sur une exoplanète par le télescope CHEOPS

Le télescope spatial CHEOPS, dont le centre des opérations scientifiques est basé à l'Université de Genève (UNIGE), a livré de nouvelles informations sur la mystérieuse exoplanète WASP-76b, selon cette étude publiée dans la revue Astronomy & Astrophysics.

Cette "Jupiter ultra-chaude", comme elle est nommée par les scientifiques, tourne autour de son étoile hôte douze fois plus près que Mercure ne tourne autour de notre Soleil: elle reçoit ainsi plus de 4000 fois le rayonnement du Soleil sur Terre. Elle se distingue par une asymétrie entre la quantité de lumière observée sur son terminateur est – la ligne fictive qui sépare sa face nuit de sa face jour – et celle observée sur son terminateur ouest, a indiqué vendredi l'UNIGE dans un communiqué.

Une détection rare

Cette particularité serait due à une "gloire", un phénomène lumineux similaire à un arc-en-ciel, qui se produit si la lumière de l'étoile – soit le soleil autour duquel l'exoplanète gravite – est réfléchie par des nuages constitués d'une substance parfaitement uniforme. Si cette hypothèse est confirmée, il s'agirait de la première détection de ce phénomène en dehors de notre Système solaire, à 637 années-lumière de nous.

"Cette gloire est beaucoup plus brillante que les arcs-en-ciel typiques qu'on voit sur Terre", remarque l'astrophysicienne Monika Lendl, professeure assistante au département d'astronomie de l'Université de Genève et coautrice de l'étude: "Elle fait presque 10% de toute la lumière émise par la planète. C'est vraiment un gigantesque phénomène brillant mais on n'a pas beaucoup d'informations sur les couleurs elles-mêmes, parce que le satellite CHEOPS prend ensemble toutes les couleurs du bleu jusqu'au rouge, mais on n'a pas la résolution pour vraiment savoir quelles couleurs sont visibles ni dans quelle séquence", précise-t-elle au micro de CQFD.

Une planète infernale

Depuis sa découverte en 2013, WASP-76b fait l'objet d'un examen minutieux par les astronomes. Une image étrangement infernale en a émergé. L'une des faces de la planète est toujours orientée vers son étoile, atteignant des températures de 2400 degrés.

Des éléments qui formeraient des roches sur Terre y fondent et s'évaporent, avant de se condenser sur la face nocturne, légèrement plus froide, créant des nuages qui dégoulinent en une pluie de fer.

Pour la présente étude, l'équipe internationale a utilisé vingt-trois observations faites avec CHEOPS, réparties sur trois ans. Le satellite de l'Agence spatiale européenne, piloté par la Suisse, a observé de nombreuses éclipses secondaires de la planète, soit lorsque celle-ci passe derrière son étoile, et plusieurs courbes de phase – une observation continue pendant un tour complet de la planète.

Phénomènes minuscules

Les gloires sont des phénomènes courants sur Terre; elles ont aussi été observées sur Vénus. Dans le cas de la Terre, le nuage qui réfléchit la lumière de l'étoile est composé de gouttelettes d'eau, mais pour WASP-76b, le mystère reste entier: il se pourrait que ce soit du fer, puisque celui-ci a déjà été détecté dans l'atmosphère extrêmement chaude de la planète.

D'autres données seront nécessaires pour affirmer avec certitude que cet intrigant surplus de lumière sur le terminateur de WASP-76b est bien une gloire. La détection de phénomènes aussi minuscules à une si grande distance permettra aux scientifiques d'en identifier d'autres, tout aussi cruciaux, conclut l'UNIGE. Cela pourrait par exemple être la réflexion de la lumière stellaire sur des lacs et des océans liquides, une condition nécessaire à l'habitabilité d'une planète. L'Université de Berne a également contribué à ces travaux.

Stéphanie Jaquet et l'ats