Une Jupiter chaude sur une orbite extrêmement elliptique
Tous les 111 jours, la « Jupiter chaude » HD 80606 b s'approche tellement de son étoile que la température à sa surface augmente de 600 degrés Celsius. Les grandes variations de distance entraînent des saisons très marquées – contrairement à la Terre, où celles-ci dépendent de l'orientation de l'axe de rotation par rapport au Soleil.
Les exoplanètes ne cessent de nous étonner par leur diversité : Dans le cas de la « Jupiter chaude » HD 80606 b, nous découvrons une géante gazeuse chaude dont la masse est quatre fois supérieure à celle de Jupiter et dont la température de surface varie de 600 degrés Celsius entre l'hiver et l'été au cours de son année de 111 jours. Elle a été découverte par une groupe de recherche dirigé par Tiffany Kataria au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, à Pasadena en Californie, à l’aide du télescope spatial James Webb (JWST).
Contrairement à la Terre, où les saisons et, par conséquent, les températures dépendent de la position de l’axe de rotation, incliné de 23 degrés par rapport au Soleil, ce sont ici les distances extrêmement variables de l’exoplanète par rapport à son étoile centrale qui sont responsables des fluctuations de température. HD 80606 b orbite autour de son étoile HD 80606 sur une trajectoire fortement elliptique, avec une excentricité de e = 0,93, qui rappelle ainsi davantage les comètes à longue période que les planètes de notre système solaire. Lorsqu’elle atteint son point le plus éloigné de l’étoile, l’apastron, tous les 111 jours, 133 millions de kilomètres la séparent de l’étoile centrale, ce qui correspond à 88 pour cent de la distance entre la Terre et le Soleil. Au point de son orbite le plus proche de l’étoile, le périastre, cette distance n’est que de cinq millions de kilomètres – soit 3,1 pour cent de la distance entre la Terre et le Soleil. En raison de la grande variation de ses distances, sa température de surface est également soumise à des écarts extrêmes : lorsqu’elle est éloignée de l’étoile, elle atteint environ 550 degrés Celsius, mais à proximité de celle-ci, la température augmente rapidement d’environ 600 degrés pour atteindre environ 1 200 degrés Celsius.
Ces écarts de température influencent également la composition de l’atmosphère de HD 80606 b. Afin de la décrypter, le groupe de recherche dirigé par Kataria a observé l’exoplanète et son étoile sur une longue période, notamment à l’aide du JWST. Pour ce faire, ils ont orienté le télescope spatial vers l’étoile avant, pendant et après le passage de la planète au périastre – y compris pendant l’occultation secondaire «» , lorsque l’exoplanète disparaît, de notre point de vue, derrière HD 80606. Cela a nécessité une planification minutieuse, car ce phénomène ne peut être observé que tous les 111 jours et l’étoile ne doit pas se trouver trop près du Soleil du point de vue du JWST, ce qui dépend de l’orbite de notre planète autour du Soleil. L’analyse des données du JWST n’en est encore qu’à ses débuts. L’équipe dirigée par Kataria s’est toutefois montrée surprise par l’ampleur de la hausse de température sur HD 80606 b.
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