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Astronomie: WASP-12b,une exoplanète découverte par Hubble est noire comme du charbon

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Observée par le télescope Hubble depuis quelques années, l’exoplanète WASP-12b apparaît tout aussi noire que du charbon et les scientifiques savent désormais pourquoi. La géante gazeuse plus grande que Juptier évolue tout près de son étoile dont elle absorbe 94 % de la lumière.

WASP-12b est une géante gazeuse plus grosse que Jupiter. Cette exoplanète est située dans la constellation du Cocher (Auriga), à 600 années-lumière de la Terre. Elle a la particularité d’être très proche de son étoile. Découverte en 2008, elle est depuis observée par le télescope Hubble qui a permis aux scientifiques d’identifier l’une de ses propriétés : elle absorbe presque intégralement la lumière qu’elle reçoit de son étoile hôte.

 

Exoplanète : WASP-12b est le plus noir des « Jupiter chauds » jamais observés

La déduction est simple : à peine 6 % de la lumière qu’elle reçoit est renvoyée vers l’espace. Résultat, la planète apparaît toute noire. WASP-12b est la planète de la catégorie des « Jupiter Chauds » la plus sombre jamais observée. À titre de comparaison, et comme l’explique le magazine Science & avenir, la plupart de ces exoplanètes de cette catégorie réfléchissent généralement 40 % de la lumière qu’elles reçoivent de leur étoile. WASP-12b est par ailleurs assez grosse, mais moins que l’exoplanète PDS 110 b qui est 50 fois plus massive que Jupiter.

Sa couleur particulièrement sombre s’explique aussi par les températures très élevées qui y règnent : jusqu’à 2500 °C. Une telle chaleur rend impossible la formation de nuages sur la face éclairée de Wasp-12b qui reste donc tout le temps la même. En l’absence de nuages, la lumière pénètre donc profondément l’atmosphère de la planète où elle est absorbée par des atomes d’hydrogène avant d’être convertie en énergie thermique.

Sur la face non-éclairée par contre, les températures n’excèdent pas les 1100 °C, ce qui permettrait la formation de nuages et de vapeur. Toutefois, cette face ne reçoit jamais de photons et ne participe donc pas à la luminosité de la planète.


EN COMPLÉMENT:

PDS 110,un monstre 50 fois plus massif que Jupiter qui éclipse son étoile

 

Des scientifiques viennent de découvrir (4 juin 2017)  une planète gazeuse géante qui est 50 fois plus massive que Jupiter. Elle a été baptisée PDS 110b en référence à l’étoile PDS 110 autour de laquelle elle orbite. L’exoplanète est de surcroît encerclée par plusieurs couches d’anneaux de poussière.

Dessin d’artiste représentant PDS 110b

 

Alors qu’ils observaient l’étoile PDS 110, des d’astronomes de l’Université de Warwick, en Angleterre, ont remarqué que sa lumière était parfois obstruée par un objet géant. Des analyses plus poussées leur ont permis de découvrir que les éclipses pourraient en réalité être provoquées par une exoplanète gazeuse d’une taille impressionnante.

PDS 110 b : une exoplanète gazeuse plus imposante que Jupiter

La jeune étoile PDS 110 est située à 1125 années-lumière de la Terre, plus précisément dans la constellation d’Orion. Grâce à des relevés effectués dans le cadre du programme de recherche superWASP, des astronautes britanniques ont remarqué qu’elle connaissait d’importantes baisses de luminosité par intervalles de 2,2 ans.

Un objet obscurcit l’étoile d’environ 30 % sur une durée de 3 semaines. En combinant cette observation avec d’autres relevés provenant cette fois du télescope KELT situé en Arizona, aux États-Unis, les chercheurs purent confirmer leur découverte. Deux éclipses dont serait responsable l’exoplanète ont été passées au peigne fin.

Ce qui est excitant, c’est que pendant les deux éclipses, nous avons observé que la lumière de l’étoile fluctuait rapidement, ce qui suggère que l’objet éclipsant est entouré d’anneaux. Ces derniers sont beaucoup plus grands que les anneaux autour de Saturne

Les chercheurs estiment que le diamètre du principal anneau est d’environ 50 millions de kilomètres. C’est 180 fois plus grand que l’anneau A de Saturne. Ils estiment par ailleurs que PDS 110b est 50 fois plus massif que Jupiter.

Pour finir, en considérant la période orbitale de 2,2 ans de PDS 110b, les astronomes ont calculé la date estimative de son prochain passage devant son étoile. Celui-ci devrait avoir lieu, si les choses se confirment, en septembre 2017.

Ce nouvel éclipse permettra aux scientifique de mieux étudier cette structure complexe qui orbite autour du PDS 110, en espérant pouvoir établir de manière formelle qu’il s’agit bien d’une exoplanète géante.

 

 

 

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Astronomie:Un gros astéroïde va frôler la Terre

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L’astéroïde (3122) Florence va s’approcher vendredi peu après midi à environ sept millions de kilomètres de la Terre. L’événement ne présente pas de risque, même si cet objet, d’un diamètre moyen de 4,35 kilomètres, est classé « potentiellement dangereux » en raison de son orbite et de sa taille.

Il s’agit d’un des plus gros astéroïdes dits géocroiseurs, évoluant à proximité de la Terre. Il sera nettement plus visible que 2014 JO25, d’un diamètre de 650 mètres, qui était passé en avril à 1,8 million de kilomètres de notre planète.

La Nasa prévoit de braquer ses radars sur le corps céleste, notamment afin de confirmer sa taille et découvrir des détails de sa surface.

(3122) Florence (ou 1981 ET3) a été découvert en 1981. Il ne devrait pas revenir à proximité de la Terre avant octobre 2024, ni s’en approcher autant avant 2500, selon les scientifiques.

 

 

 

 

 

Astronomie:Certaines exoplanètes peuvent contourner l’habitabilité

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L’orbite terrestre dans la zone habitable du soleil signifie que ses températures sont justes pour la vie. Mais les mondes glacés situés dans la zone habitable de leur étoile peuvent brusquement passer de trop froid à trop chaud sans passer par une étape habitable, selon une nouvelle étude.

La découverte suggère qu’il pourrait y avoir moins de mondes potentiellement habitables que les scientifiques pensaient auparavant, ont indiqué les chercheurs.

Alors que Venus semble trop chaud pour la vie et Mars semble trop froid, la Terre se trouve entre Vénus et Mars, où les températures peuvent être juste pour que sa surface possède de l’eau liquide. Cette zone « Goldilocks » est également connue sous le nom de zone habitable , car sur Terre, il y a une vie presque partout où il y a de l’eau liquide. 

L’illustration d’un artiste d’une exoplanète glacée et couverte de neige.

Des étoiles comme le soleil brillent avec le temps. Cela soulève la possibilité qu’une planète ou une lune qui commence à être froide et glacée autour d’une jeune étoile sombre, comme la Terre précoce, peut éventuellement se réchauffer à un état stable et habitable lorsque l’étoile devient plus lumineuse.

Cependant, la nouvelle étude constate que certaines planètes peuvent aller directement d’une étape de la glacière de type Mars à une phase de serre de Vénus , en contournant les conditions habitables de la Terre.

« Auparavant, des études ont suggéré que les planètes glacées et les lunes, telles que [la lune de Jupiter] Europa, deviendront habitables à vie après la fusion de leur glace de surface ou de la neige », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Jun Yang, de l’Université de Pékin à Pékin. « Notre travail montre que cela n’arrivera pas ».

Le climat d’une planète riche en eau dépend d’au moins deux facteurs. L’un est la quantité de glace qui couvre sa surface. La glace a un albédo élevé , ce qui signifie qu’elle reflète une grande partie de la lumière qui retombe sur l’espace avant que la lumière puisse réchauffer la surface de la planète. De cette façon, la glace refroidit la planète, ce qui conduit à la formation de plus de glace et rend la planète encore plus froide. Le deuxième facteur est la quantité de vapeur d’eau dans l’atmosphère de la planète; La vapeur d’eau est un gaz à effet de serre qui piège la chaleur, réchauffe une planète, ce qui amène plus d’eau à s’évaporer et rend la planète encore plus chaude.

L’albédo de la glace joue un rôle dominant dans le climat des planètes glacées. Une étude de 2004 a suggéré que la Terre a échappé à une éventuelle «phase de boule de neige» parce que le soleil a été éclairé au fil du temps et que l’activité volcanique sur Terre a libéré du dioxyde de carbone et d’autres gaz à effet de serre qui ont aidé la planète à conserver la chaleur.

En revanche, de nombreux corps glacés, tels que la lune de Jupiter Europa et la lune Enceladus de Saturne, ne libèrent pas de grandes quantités de gaz à effet de serre via les volcans . En tant que tel, les chercheurs voulaient voir comment ces mondes évoluaient s’ils n’avaient que la lumière de leurs étoiles pour les réchauffer.

Dans la nouvelle étude, les scientifiques ont développé un modèle climatique mondial qui a simulé l’évolution du climat d’une planète glacée dépourvue de gaz à effet de serre autre que la vapeur d’eau. Ce modèle informatique 3D comprenait plusieurs couches de l’atmosphère, ainsi que les vents et leurs effets sur les températures, les nuages, la vapeur d’eau, la neige et la glace, selon l’étude.

Les chercheurs ont constaté que, sans la présence de gaz à effet de serre en plus de la vapeur d’eau, les corps glacés nécessitaient beaucoup d’énergie de leurs étoiles avant de commencer à fondre – environ 10 à 40 pour cent de plus que la Terre provient du soleil. Lorsque la glace a finalement fondu dans les simulations, la chute résultante de l’albédo a rendu ces mondes beaucoup plus chauds très rapidement. Ce réchauffement rapide a souvent conduit à des étapes de serre dans lesquelles la plupart ou la totalité des océans d’eau se sont vaporisés, rendant ces mondes inhabités pour la vie à base d’eau, comme on le sait sur Terre.

« La découverte suggère que le nombre de planètes potentiellement habitables et les lunes peuvent être moins élevés que prévu, en particulier pour les petites planètes glaciales et les lunes glaciales », a déclaré Yang à Space.com.

Le document détaillant les nouvelles découvertes a été publié en ligne le 31 juillet dans la revue Nature Geoscience.

 

 

Astronomie:Le télescope Hubble détecte la stratosphère sur une énorme planète

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Une énorme planète superchaude  alien a une stratrosphère, comme en a  la Terre, suggère une nouvelle étude.

« Ce résultat est passionnant car il montre qu’un trait commun de la plupart des atmosphères de notre système solaire – une stratosphère chaude – se retrouve également dans les atmosphères des exoplanètes », affirme Mark Marley, co-auteur du Centre de recherche Ames de la NASA dans le silicium  Valley, a déclaré dans un communiqué .

« Nous pouvons maintenant comparer les processus dans les atmosphères exoplanètes avec les mêmes processus qui se produisent sous différents ensembles de conditions dans notre propre système solaire », a ajouté Marley.

 

L’équipe de recherche, menée par Thomas Evans de l’Université d’Exeter en Angleterre, a détecté des signatures spectrales de molécules d’eau dans l’atmosphère de WASP-121b, un géant gazier qui se trouve à environ 880 années-lumière de la Terre. Ces signatures indiquent que la température de la couche supérieure de l’atmosphère de la planète augmente avec la distance de la surface de la planète. Dans la couche inférieure de l’atmosphère, la troposphère, la température diminue avec l’altitude, affirment les membres de l’équipe d’étude .

WASP-121b est incroyablement proche de son étoile hôte, complétant une orbite tous les 1,3 jours. La planète est une « Jupiter chaude »; Les températures au sommet de son atmosphère atteignent 4,500 degrés Fahrenheit (2,500 degrés Celsius), ont indiqué des chercheurs.

« La question de savoir si les stratosphères font ou ne se forment pas dans les Jupiters chaudes  a été l’une des principales questions en suspens dans la recherche exoplanétique depuis au moins le début des années 2000″, a déclaré Evans . « Actuellement, notre compréhension des atmosphères exoplanètes est assez basique et limitée. Chaque nouvelle information que nous pouvons obtenir représente un pas en avant significatif ».

La découverte est également significative car elle montre que les atmosphères des exoplanètes éloignées peuvent être analysées en détail, a déclaré Kevin Heng de l’Université de Berne en Suisse, qui n’est pas membre de l’équipe d’étude.

« C’est une étape importante sur la voie d’un objectif final sur lequel nous sommes tous d’accord, et l’objectif est que, dans le futur, nous puissions appliquer les mêmes techniques pour étudier les atmosphères d’ exoplanètes terrestres « , a déclaré Heng . « Nous aimerions mesurer les transits des planètes terrestres. Nous souhaitons déterminer quel type de molécules sont dans les atmosphères, et après nous le faisons, nous aimerions prendre le dernier très grand pas, c’est-à-dire voir si Ces signatures moléculaires pourraient indiquer la présence de la vie « .

La technologie disponible n’autorise pas encore ce travail avec de petites et exoplanètes rocheuses, ont indiqué des chercheurs.

« Nous nous concentrons sur ces grands géants gazeux qui sont chauffés à des températures très élevées en raison de la proximité de leurs étoiles simplement parce qu’ils sont les plus faciles à étudier avec la technologie actuelle », a déclaré Evans. « Nous essayons simplement de comprendre autant sur leurs propriétés fondamentales que possible et d’affiner nos connaissances, et, nous l’espérons, dans les décennies à venir, nous pouvons commencer à pousser la recherche vers des planètes plus petites et plus fraîches ».

WASP-121b est presque le double de la taille de Jupiter. L’exoplanète transite ou croise le visage de son étoile hôte du point de vue de la Terre. Evans et son équipe ont pu observer ces transits en utilisant un spectrographe infrarouge à bord du télescope spatial Hubble de la NASA .

« En regardant la différence dans la luminosité du système pour quand la planète n’était pas derrière l’étoile et quand elle était derrière l’étoile, nous avons pu régler la luminosité et le spectre de la planète elle-même », a déclaré Evans. « Nous avons mesuré le spectre de la planète en utilisant cette méthode à une gamme de longueurs d’ondes qui est très sensible à la signature spectrale des molécules d’eau ».

L’équipe a observé des signatures de molécules d’eau étincelante, ce qui indique que les températures atmosphériques de WASP-121b augmentent avec l’altitude, a déclaré Evans. Si la température a diminué avec l’altitude, le rayonnement infrarouge passerait à un certain point dans une région d’eau-gaz plus froide, ce qui absorberait la partie du spectre responsable de l’effet brillant, a-t-il expliqué.

Des tests de stratosphères ont été détectés sur d’autres Jupiters chauds, mais les nouveaux résultats sont les preuves les plus convaincantes à ce jour, a déclaré Evans.

« C’est la première fois que cela a été clairement fait pour une atmosphère exoplanète, et c’est pourquoi c’est la preuve la plus forte à ce jour pour une stratosphère exoplanète », a-t-il déclaré.

Il a ajouté que les chercheurs pourraient se rapprocher de l’étude de plus de planètes terrestres avec l’arrivée d’observatoires de la prochaine génération tels que le télescope spatial James Webb de la NASA et de grands observatoires terrestres tels que le télescope Géant Magellan (GMT), l’Européen Très grand télescope (E-ELT) et le télescope Thirty Meter (TMT).JWST devrait lancer à la fin de l’année prochaine, et GMT, E-ELT et TMT devraient être mis en ligne au début de la moitié des années 2020.

La nouvelle étude a été publiée en ligne mercredi 2 août 2017 dans le journal Nature .

 

 

 

 

 

 

D’étranges signaux radios venant de l’espace : ce que l’on sait

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Ces « étranges » signaux venant d’une étoile proche de la nôtre sont-ils les prémices d’une rencontre du troisième type ? Pas tout à fait.

Les '"étranges" signaux radio proviennent d'une étoile proche, Ross128.Les ‘ »étranges » signaux radio proviennent d’une étoile proche, Ross128.

Ils ne viennent pas de très loin : d’une étoile parmi les plus proches de la Terre, située à seulement 11 années-lumière. Mais la nature de ces « étranges » signaux radio que des astronomes américains ont détectés reste mystérieuse.

Ces émissions « très étranges » paraissent uniques pour une étoile de type « naine rouge », relèvent les scientifiques de l’observatoire Arecibo à Porto Rico dans une note de blog. Fait plus intrigant : des observations d’étoiles similaires dans le voisinage n’ont pas permis de capter des signaux similaires.

Que s’est-il passé ?

En avril et mai dernier, les scientifiques de l’observatoire Arecibo ont enregistré des signaux venant de plusieurs étoiles dans le même voisinage, dont Gliese 436, Ross 128, Wolf 359 et HD 95735.

Après avoir analysé ces données, ils ont constaté que l’étoile Ross 128 avait émis des signaux radio étranges.

« Nous avons réalisé que ces signaux étaient très étranges dans la séquence de dix minutes durant laquelle nous les avons captés », écrit Abel Mendez, directeur du Laboratoire d’Habitabilité planétaire à l’université de Porto Rico à Arecibo, ajoutant que leur origine est inconnue.

« Nous pensons que ces signaux ne sont pas des interférences radio puisqu’ils sont uniques à Ross 128 et que les observations des autres étoiles immédiatement avant et après avoir capté ces émissions n’ont rien montré de similaire ».

Forcément, cela intrigue, comme l’écrit Abel Mendez sur Twitter :

Mystery #1: What’s the source of the signal? Astronomical or local. Mystery #2: How the source produces it?.

Traduction : « mystère numéro 1 : qu’elle est la source du signal ? Astronomique ou local ? Mystère numéro 2 : comment cette source peut-elle produire ce signal ? »

Qu’est-ce qui a pu produire ces signaux ?

Ces signaux sont-ils les prémices d’une rencontre du troisième type ? Pas tout à fait. Abel Mendez explique :

« Nous ignorons l’origine de ces signaux mais il y a trois principales explications possibles ».

Comprendre :

– Il pourrait ainsi s’agir d’éruption de type solaire.

– Ou d’émissions provenant d’un autre objet dans le champ d’observation de Ross 128

– Ou encore tout simplement d’une explosion d’un satellite de l’étoile circulant sur une orbite très éloignée.

L’astronome souligne aussi avec une pointe d’ironie que « l’hypothèse d’une émission provenant d’extra-terrestres vient très loin après de nombreuses autres meilleures explications possibles ».

Dimanche soir, ces astronomes ont effectué de nouvelles observations de l’étoile avec l’observatoire Arecibo. Des scientifiques du SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) de Berkeley en Californie ont également mené des écoutes de Ross 128 avec le télescope Green Bank et l’Allen Telescope Array, un groupe de télescopes. Sur Twitter,le professeur Abel Mendez donne rendez-vous à la fin de la semaine pour d’éventuelles explications :

« Nous devons collecter les données des autres télescopes pour rassembler toutes ces observations afin de parvenir à une conclusion, probablement d’ici la fin de la semaine ».

Les conclusions de ces investigations seront aussi publiées sur le site du Planetary Habitabiliy Laboratory de l’université de Porto Rico et celui de l’observatoire Arecibo.

Abel Mendez reste optimiste. Sur son blog il écrit : « J’ai une Piña Colada prête à être célébrée si les signaux sont d’une nature astronomique. »

Vidéo:La NASA dévoile des images inédites de Pluton

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Astronomie:Il y a des millions d’années, notre Soleil avait un frère jumeau, Némésis

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Un nouveau modèle développé par des scientifiques semble confirmer que la plupart des étoiles semblables à notre Soleil seraient nées sous forme de paire. Une théorie qui suggère que notre astre lui aussi aurait eu il y a des millions d’années un frère jumeau.

 

 

Et si notre Soleil avait un frère jumeau ? Un second astre qui se trouverait quelque part dans la Voie lactée ? C’est ce que suggère une nouvelle analyse menée par un physicien de l’Université de Californie, Berkeley et un astronome de l’Université de Harvard. D’après ces travaux, le Soleil ne serait d’ailleurs pas le seul. Quasiment toutes les étoiles similaires seraient dans le même cas. 

En réalité, cette idée n’est pas nouvelle. Notre galaxie compte de nombreux systèmes binaires et triples, autrement dit des systèmes comprenant deux voire trois étoiles. Or, depuis des décennies, ces formations intriguent les astronomes : s’agit-il d’étoiles créées les unes à côté des autres ou d’étoiles qui se sont rapprochées après leur formation ?

La théorie de la formation proche est considérée par beaucoup comme la plus convaincante. Des simulations menées ces dernières décennies ont d’ailleurs semblé y apporter davantage de crédit. Toutefois, celles-ci se sont avérées relativement limitées. C’est ici que la nouvelle étude tire son épingle du jeu. 

Une pouponnière d’étoiles

Pour ces travaux, les chercheurs se sont intéressés à une région très particulière de l’espace appelée « nuage moléculaire de Persée ». Situé à 600 années-lumière de la Terre dans la constellation de Persée, ce gigantesque nuage est une pouponnière d’étoiles rempli d’astres récemment formés qui s’étendent sur quelque 50 années-lumière de long.

L’an passé, des scientifiques ont utilisé le Very Large Array, un radiotélescope composé de 27 antennes, pour réaliser la plus vaste étude jamais menée sur les jeunes étoiles du nuage. Ce sont ces données combinées à d’autres que les chercheurs ont utilisées dans la nouvelle étude et auxquelles ils ont appliqué différents modèles. Au total, l’analyse comprenait 45 systèmes avec une étoile seule, 24 systèmes binaires et cinq de plus de deux étoiles.

« Nous avons testé une série de modèles statistiques pour voir si nous pouvions expliquer les populations de jeunes étoiles seules et binaires dans le nuage molécule de Persée et le seul modèle qui pouvait reproduire les données a été celui où toutes les étoiles se forment initialement sous forme de binaires éloignées« , explique Steven Stahler, co-auteur de l’étude.

Des étoiles qui se forment éloignées

Par « binaires éloignées », les chercheurs entendent deux étoiles qui se forment à une distance de plus de 500 unités astronomiques, soit plus de 75 milliards de kilomètres l’une de l’autre. Ces systèmes pourraient ensuite soit se rapprocher, soit se séparer davantage en quelques millions d’années. Les astres aujourd’hui seuls seraient donc en fait d’anciens astres binaires.

Et notre Soleil alors ? D’après les chercheurs, il aurait « opté » pour la seconde option. En se basant sur leur modèle, ils suggèrent que le Soleil serait né avec un frère jumeau, surnommé Némésis, qui se serait ensuite échappé et mélangé avec toutes les étoiles de notre région de la Voie lactée pour disparaitre très loin du Soleil.

« Nous affirmons que oui, il y a probablement eu un Némésis, il y a longtemps« , a confirmé dans un communiqué Steven Stahler dont l’étude doit prochainement paraitre dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Mais les hypothèses ne s’arrêtent pas là concernant le jumeau du Soleil nommé plus scientifiquement Sol B.

Un jumeau « maléfique » ?

La première théorie concernant Némésis a été émise en 1984 par l’astronome Richard Muller. Celle-ci suggère que l’étoile serait très différente du Soleil : il s’agirait d’un astre très peu lumineux voire d’une naine brune. Plus étonnant, elle pourrait avoir un lien avec le cycle de grandes extinctions de 27 millions d’années observé sur Terre, y compris celle qui a vu disparaitre les dinosaures.     

D’après la théorie de Richard Muller, Némésis se trouverait en effet sur une orbite très excentrique qui la conduirait à passer dans les limites glacées externes de notre Système solaire et notamment dans le nuage cométaire d’Oort. Or, en traversant ce nuage, l’étoile causerait des perturbations gravitationnelles qui arracheraient les comètes et autres corps de l’ensemble, les faisant plonger vers le Système solaire interne et pourquoi pas en direction de la Terre.

Cet afflux de comètes augmenterait alors de façon périodique le risque de collision avec la Terre. Mais cette hypothèse d’un lien entre Némésis et les extinctions terrestres est loin de convaincre tout le monde. Si la nouvelle étude semble confirmer l’existence d’un jumeau du Soleil, reste donc maintenant à le localiser pour parvenir à en savoir plus.

 

 

 

 

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