Lorsqu'une planète passe derrière le bord de son étoile, celle-ci éclaire son atmosphère — tout comme le soleil couchant illumine les nuages à l'horizon. Cet instant fugace, qui ne dure que quelques minutes, porte l'empreinte des gaz traversés par la lumière stellaire. Les astronomes ont pointé le télescope SPIRou vers le système WASP-33 : là, un Jupiter brûlant fait le tour complet de son étoile en seulement 1,2 jour terrestre. Pour attraper la subtile signature du monoxyde de carbone (CO) dans le spectre — la lumière de l'étoile décomposée en couleurs —, ils ont patiemment attendu huit couchers et levers de soleil.

Auparavant, de tels exploits n'étaient possibles que pour les observatoires spatiaux, qui scrutent à travers de larges fenêtres colorées. Ici, c'est un instrument au sol à haute résolution qui a travaillé : il distingue les nuances aussi nettement qu'un peintre distingue les coups de pinceau sur une toile. Le prix à payer pour ces détails, c'est un signal faible. Pour l'amplifier, huit brefs instants d'entrée et de sortie de l'ombre ont été additionnés — comme si l'on superposait des clichés translucides. Et le CO est apparu. Pour la première fois, à partir des seules données d'une éclipse, sans de longues heures d'observation du plein jour.

Ce succès est comme un premier pas hésitant vers des cartes tridimensionnelles des atmosphères. Pour l'instant, on n'a pu qu'estimer un peu mieux la vitesse de rotation de la planète, mais les tests montrent qu'une quinzaine de ces couchers de soleil supplémentaires suffirait pour obtenir un chiffre fiable. Et lorsque les télescopes de nouvelle génération entreront en service, la méthode permettra de sonder les profondeurs des couches nuageuses de dizaines de Jupiters chauds. Les vents et la composition chimique de ces mondes pourront être lus sur le bord de la lumière d'une étoile mourante.