Silicium gazeux sur une exoplanète : les nuages se dissipent ✛ ✦
La planète TWA5B — une jeune exoplanète géante 25 fois plus massive que Jupiter — est principalement composée d'hydrogène et d'hélium et orbite autour d'une paire de naines rouges dans la constellation de l'Hydre. Son atmosphère est étonnamment transparente : en décomposant sa lumière en arc-en-ciel (spectroscopie), les astronomes ont eu l'impression de regarder à travers un verre propre, sans trouver de brume sableuse. À la place, des raies d'eau et de monoxyde de carbone (CO, avec du carbone et de l'oxygène) sont apparues, puis une trace inattendue : du monoxyde de silicium gazeux (SiO).
Sur Terre, ce gaz se solidifie instantanément en sable, mais à 2400 °C, le silicium flotte librement sans former de nuages. C'est la première détection fiable de silicium gazeux dans l'atmosphère d'une planète photographiée directement. L'abondance de SiO révèle que la planète est née loin de son étoile, là où le disque de gaz et de poussière contenait suffisamment de glaces solides. La poussière cosmique silicatée ne trouble pas la vue, et nous voyons l'atmosphère de part en part.
Désormais, ce gaz sert d'indice : si une planète plus froide contient peu de SiO, c'est qu'elle est cachée par d'épais nuages de sable. Les nouvelles observations du James Webb permettront d'appliquer ce diagnostic à d'autres mondes chauds.
Le monoxyde de silicium (SiO) est une molécule que l'on trouve sous forme gazeuse aussi bien dans les atmosphères des exoplanètes chaudes que dans le milieu interstellaire, où elle se forme dans les ondes de choc des supernovae. Sur Terre, elle se fige rapidement en silicates solides — le sable que l'on connaît.