jupiter chaud

Dans une maison sur une rue ensoleillée vit une grande famille : un père géant, toujours assis près de la fenêtre, et un petit enfant qui court dans la cour.

Le ciel nocturne semble immuable, mais les galaxies échangent constamment de la matière. La Voie lactée, tel un grand fleuve, absorbe des ruisseaux plus petits – les galaxies naines. Avec leurs étoiles, des planètes peuvent aussi nous parvenir.

Une étoile n'est pas qu'un soleil lointain. C'est un berceau pour les planètes, qui conserve dans sa lumière l'histoire de la naissance de tout le système. La composition chimique d'une étoile, c'est son ADN.

Tous les 165 jours, la planète géante plonge vers son étoile, effleurant presque sa couronne de feu, puis s'envole dans le vide glacé. C'est TIC 241249530 b — une exoplanète avec une excentricité record de 0,94.

L'Univers regorge d'invisible : environ 85 % de la matière n'émet ni n'absorbe la lumière. Cette masse cachée, soupçonnée pour la première fois par Vera Rubin grâce à la rotation anormalement rapide des galaxies, nous l'appelons matière noire.

Une sphère presque sans poids pour sa taille tourne autour de son étoile tous les quatre jours. La planète TOI-2195 A b est une véritable énigme : par sa masse, elle est un peu plus lourde que Neptune, mais elle s'est gonflée jusqu'à atteindre des volumes jupitériens. S'il existait un océan assez grand, cette exoplanète flotterait à sa surface, tel un énorme ballon gonflable.

La matière noire est la charpente invisible qui soutient les galaxies. Mais comment est-elle apparue ? La réponse standard : les particules de matière noire ont cessé de se heurter et se sont « figées » en la quantité que nous observons aujourd'hui. Cependant, il existe une voie plus subtile : l'UFO, ou congélation ultra-rapide.

La planète WASP-121 b n'est pas qu'une boule chaude. C'est un monde où le fer s'évapore et où le ciel brille de sa propre chaleur. Un nouveau regard sur elle a permis de comprendre de quels « ingrédients » elle est faite.

Un mobile pour bébé : les figurines suspendues à des fils réagissent au moindre souffle d'air. De la même manière, les planètes sur des orbites très larges ne sont maintenues que par la gravité de leur étoile, et ressentent les moindres « courants d'air » gravitationnels.

La lumière d'une étoile lointaine filtre à travers l'enveloppe gazeuse d'une planète, et les astronomes tentent de deviner de quoi cette enveloppe est faite. C'est ainsi que l'on étudie les atmosphères de mondes que l'on ne peut pas toucher.

Une planète géante flotte dans l'espace, complètement seule, à une distance de son étoile 160 fois supérieure à celle qui sépare le Soleil de Pluton. La lumière de son étoile parente lui parvient si faiblement que la température à sa surface dépasse à peine 200 degrés Celsius — à peu près comme dans un sauna bien chaud.

Le champ magnétique d'une planète ressemble à un bouclier invisible : il capture les particules chargées du vent solaire et s'étire derrière la planète en une longue traîne, comme une écharpe qui flotte.

Les astronomes ont pointé le James Webb vers une exoplanète en orbite autour de l'étoile Epsilon Indi — une géante gazeuse semblable à Jupiter, à seulement 12 années-lumière. Sur les images thermiques, la planète brillait comme un phare. Mais à côté, on a remarqué un point faible, telle une luciole.

Le manège fait tourner tous les chevaux dans le même sens, mais l'un d'eux s'obstine à galoper à contre-courant. C'est exactement ce que fait la planète TOI-1710 b autour de son étoile. À l'aide des instruments HARPS-N et GIANO-B, les astronomes ont mesuré son inclinaison : 149 degrés.

Le télescope TESS a photographié le ciel pendant une année entière, mais son traitement standard laissait de côté les étoiles faibles. Le projet T16 a repris les mêmes images et les a nettoyées à nouveau — cela a donné 83 717 159 courbes de lumière, comme des électrocardiogrammes pour chaque étoile.

L'étoile GJ 436 est une naine rouge sombre, et autour d'elle orbite une planète de la taille de Neptune, mais sur une orbite presque verticale. Les astronomes ont enregistré le spectre de cette étoile pendant 18 ans pour suivre ses taches et ses éruptions.

Le télescope James Webb scrute de plus en plus souvent les exoplanètes — ces mondes qui orbitent autour d'étoiles lointaines. Certaines sont des boules de roche brûlantes, toujours tournées vers leur étoile d'un même côté. Là-bas, la roche fond et forme des océans de lave liquide. Comment cette lave se déplace-t-elle ?

Une casserole d'eau bouillante sur la cuisinière : plus la flamme est forte, plus l'eau est chaude et plus la vapeur s'échappe. C'est à peu près ainsi que se comporte le gaz chaud dans les amas de galaxies. Mais dans les petits groupes de galaxies, cette « vapeur » s'échappe plus vite que ne le laisserait attendre la température.

Dans une galaxie extrêmement lointaine s'est allumée une sorte d'enseigne au néon cosmique : presque tout son rayonnement provient d'un gaz incandescent, et les étoiles se perdent littéralement dans cette lueur.

Le gaz d'une galaxie brille comme une enseigne au néon, et c'est en observant la couleur de cette lueur que les astronomes déterminent sa température. La logique est simple : plus le gaz contient d'éléments lourds (que les astronomes appellent « métaux »), plus il se refroidit efficacement. Les galaxies riches en métaux devraient donc être plus froides.

Lorsqu'une planète passe devant son étoile, une partie de la lumière stellaire est filtrée à travers son atmosphère. Les gaz de l'atmosphère absorbent certaines couleurs et en laissent passer d'autres, comme les vitraux colorés. En observant quelles couleurs sont atténuées, on peut déterminer la composition de l'air de ce monde lointain.

Les exoplanètes qui sont toujours tournées vers leur étoile d'un seul côté condamnent leur moitié nocturne à un froid éternel. Mais les montagnes peuvent tout changer. Les irrégularités de la surface secouent l'océan d'air, dirigeant les flux d'humidité à travers la frontière entre le jour et la nuit.

Une planète collée à son étoile, c'est un peu comme un glaçon oublié sur une poêle brûlante. Le glaçon fond et s'évapore, sauf qu'ici, au lieu de l'eau, ce sont l'hydrogène et l'hélium qui composent la couche supérieure de la planète.

La jeune planète AU Mic b a été surprise en train de se cacher derrière son étoile. Le télescope Spitzer a suivi la lueur infrarouge : lorsque la planète a disparu, la lumière totale du système a légèrement diminué. La différence n'était que de 171 parties par million — comme une goutte d'encre dans dix seaux d'eau.

La planète HIP 67522 b est toute jeune : elle n'a que 17 millions d'années, alors que la Terre en a 4,5 milliards. C'est un Jupiter chaud — une géante gazeuse qui orbite très près de son étoile, ce qui rend son atmosphère brûlante et gonflée.

Une planète géante orbite trop près de son étoile. À chaque révolution, elle tire sur l'étoile par sa gravité, et des vagues naissent dans les profondeurs de l'étoile, comme les cercles produits par une pierre jetée dans l'eau. Ces vagues freinent l'orbite de la planète, qui tombe en spirale dans l'étoile. L'étoile avale la planète et se met à tourner plus vite.

Dans la poche d'une vieille veste, on trouve parfois un ticket de cinéma vieux de trois ans. On ne peut pas remonter le temps avec, mais on peut comprendre où son propriétaire est allé. Il en va de même pour les sous-naines chaudes — de minuscules étoiles en fin de vie qui brillent principalement dans l'ultraviolet. Leur lumière est comme ce ticket : elle raconte le passé, mais il est difficile de la déchiffrer.

L'orbite d'une planète, c'est sa trajectoire autour de son étoile. Si la trajectoire est parfaitement circulaire, la planète se trouve toujours à la même distance de son astre. Mais pour beaucoup de planètes, la trajectoire est légèrement allongée, comme une piste de course dans un stade.

Une famille emménage dans un petit appartement au centre-ville. Si le déménagement s'est déroulé sans encombre, des proches auraient pu s'installer avec elle. Mais si la famille a été chassée de son ancienne maison par une tempête, elle se retrouvera seule dans le nouvel appartement.

Lorsqu'une planète s'aventure trop près de son étoile, les forces de marée la déchirent, allumant un bûcher funéraire cosmique. Les débris forment un disque resplendissant. Des scientifiques ont simulé la mort d'planètes autour d'autres étoiles, en suivant la luminosité de ces éruptions.

Jupiter est une énorme boule de gaz qui se trouve cinq fois plus loin du Soleil que la Terre. Imaginez maintenant une boule semblable, mais autour d'une autre étoile, à une distance des dizaines de fois plus grande. Ces planètes sont appelées Jupiters froids, et elles restent une énigme : comment ont-elles atterri là ? Des astronomes ont étudié quatre de ces planètes autour d'étoiles lointaines.

Trois planètes géantes lointaines tournent si près de leur étoile que leur année ne dure que quelques jours terrestres. Ces mondes sont appelés Jupiter chauds, et leurs orbites sont une véritable énigme : comment ont-ils pu se retrouver si près de l'étoile alors qu'ils sont nés loin, dans les confins froids du système ?

Une ville vue de nuit depuis les airs semble calme, mais dans ses quartiers, la vie grouille : quelque part, des rues sont barrées, ailleurs, des chantiers sont en cours, et dans les sous-sols, les équipements vrombissent. C'est un peu ainsi que les astronomes ont perçu l'amas de galaxies SPT-CL J2215-3537, situé si loin que sa lumière a mis plus de 8 milliards d'années pour nous parvenir.

Le cosmos fonctionne comme une table de billard. Les planètes externes massives, telles des boules lourdes, transmettent leur énergie aux petits mondes internes. Un tel coup gravitationnel peut éjecter une petite planète hors de son système stellaire. Elle se transforme en vagabonde libre — une exoplanète sans étoile.

La planète dont l'orbite est légèrement elliptique plonge à chaque révolution vers son étoile puis s'en écarte. L'attraction variable l'échauffe, et les roches solides fondent, se transformant en un océan de lave.

Deux nouvelles planètes tournent autour d'étoiles rouges et sombres. L'une est presque de la taille de la Terre, l'autre est trois fois et demie plus grande. Toutes deux se trouvent dans ce que les astronomes appellent la zone tempérée : là, la lumière de l'étoile ne brûle pas la surface, mais ne la laisse pas non plus dans un froid éternel.

Pour écouter l'atmosphère d'une planète lointaine, le bruit de l'étoile gêne. Dans le système TRAPPIST-1, les astronomes ont utilisé une planète « mouchard » : TRAPPIST-1 b est une voisine sans air qui n'enregistre que les parasites. En soustrayant cet enregistrement du signal de la planète TRAPPIST-1 e, on peut isoler la voix pure de son air.

La gravité de la planète comprime et pétrit rythmiquement la lune, comme une pâte : ce « malaxage » constant échauffe l'intérieur, et des océans d'eau peuvent subsister longtemps sous la croûte de glace. Dans la galaxie, il y a une multitude de planètes errantes, éjectées par une…

Deux maisons avec des façades identiques mais des plans intérieurs différents : de l'extérieur, le spectre en V se ressemble, mais à l'intérieur, les sources de lumière et la quantité de poussière diffèrent. C'est exactement ce que l'on observe pour deux populations de galaxies lointaines que les astronomes ont longtemps confondues.

Le côté diurne de la planète WASP-121b est chauffé à 2358 kelvins, soit plus chaud que la surface de nombreuses étoiles. Ici, dans une lumière éternelle, l’atmosphère ne bout pas seulement, elle fait fondre les roches et les transforme en gaz. Mais tout le gaz ne reste pas gazeux.