Bienvenue dans un nouveau monde... le notre

De l'hélium détecté pour la première fois sur une exoplanète
Actualités

De l'hélium détecté pour la première fois sur une exoplanète

Depuis 1995, année de la première observation d’une planète en orbite autour d’une étoile autre que le Soleil, des milliers d’exoplanètes ont été identifiées. De tailles et de compositions très variées, ces planètes font aujourd’hui l’objet de très nombreux projets de recherche. Jessica Spake, de l’université d’Exeter, au Royaume-Uni, et ses collègues ont observé, à l’aide du télescope spatial Hubble, le transit de la planète WASP-107 b, c’est-à-dire son passage devant son étoile WASP-107 (située à 200 années-lumière du Système solaire). En analysant le spectre lumineux du système lors du transit, ils ont détecté pour la première fois la présence d’hélium dans l’atmosphère d’une exoplanète.

Parmi les méthodes utilisées pour détecter les exoplanètes, celle dite du transit est de loin la plus efficace (environ 2 800 exoplanètes découvertes par ce biais sur les 3 600 connues au 1er janvier 2018). Lors du passage d’une planète devant son étoile, la lumière de cette dernière est en partie occultée. C’est cette baisse de luminosité périodique (à chaque révolution de la planète autour de l’étoile) qui trahit la présence de la planète.

Par ailleurs, si la planète est dotée d’une atmosphère, une partie de la lumière de l’étoile traverse les couches de gaz avant de nous parvenir. Ce rayonnement est alors en partie absorbé, à des longueurs d’onde caractéristiques qui trahissent la composition de l’atmosphère (on parle de spectre en transmission). Or, les observations menées sur la haute atmosphère des exoplanètes, principalement dans l’ultraviolet, n’avaient jusqu’à présent jamais décelé de trace d’hélium, pourtant le deuxième élément le plus abondant dans l’Univers après l’hydrogène.

Jessica Spake et ses collègues ont opté pour l’observation dans le proche infrarouge du spectre en transmission de l’atmosphère de la planète WASP-107 b. Ils se sont alors aperçus que la variation de luminosité de l’étoile lors du transit était légèrement plus importante dans la région d’absorption d’un état excité de l’hélium : lors du passage de WASP-107 b devant son étoile, la luminosité chute de 2,056 % aux longueurs d’onde non concernées par l’hélium contre 2,105 % pour une longueur d’onde caractéristique de l’hélium. La différence peut sembler ténue, mais elle signe la présence d’hélium dans l’atmosphère. C’est la première fois que cet élément est observé sur une exoplanète.

WASP-107 b est presque aussi grande que Jupiter, mais sa masse est environ huit fois plus faible. Elle a donc probablement du mal à retenir son atmosphère, qui s’échapperait dans l’espace dans un grand panache. Ce phénomène, déjà observé sur d’autres exoplanètes, comme HD 209458 b (aussi connue sous le nom d’Osiris), a facilité la détection de l’hélium. En combinant les mesures du télescope Hubble avec des modèles radiatifs de la haute atmosphère de WASP-107 b, développés notamment à l’Observatoire de Genève, les chercheurs arrivent à la conclusion que la planète entre 0,1 et 4 % de sa masse totale par milliard d’années, une quantité importante, à cause du rayonnement et des vents de l’étoile WASP-107.

L’étude de Jessica Spake et de ses collègues livre de précieuses informations sur les phases précoces de la formation des planètes. Ces phénomènes d’échappement atmosphérique sont notamment considérés comme une des explications du nombre relativement faible de super-Terres et de mini-Neptunes, de rayon compris entre 1,6 et 2 rayons terrestres et très proches de leur étoile, dans le catalogue d’exoplanètes découvertes. Ces planètes, composées initialement d’un cœur rocheux et d’une enveloppe de gaz d’hydrogène et d’hélium, auraient perdu leur atmosphère à cause de l’irradiation par leur étoile.

Adrien Coffinet, de l’université de Genève, qui n’a pas participé à l’étude, en souligne l’importance : « Jusqu’à présent, l’étude de la haute atmosphère et des échappements atmosphériques des exoplanètes se faisait dans le visible et l’ultraviolet. Cette découverte montre que l’infrarouge a aussi un grand potentiel dans ce domaine. L’arrivée de nouveaux instruments observant dans l’infrarouge (JWST, SPIRou, NIRPS…) permettra de l’exploiter encore plus. »


Source : Pour la science
Crédit : ESA/Hubble, Nasa, M. Kornmesser

Sur cette vue d’artiste, la lumière de l’étoile traversant l’atmosphère de la planète WASP-107 b a permis d’y détecter la présence d’hélium.

De l'hélium détecté pour la première fois sur une exoplanète Actualités

De l'hélium détecté pour la première fois sur une exoplanète

Depuis 1995, année de la première observation d’une planète en orbite autour d’une étoile autre que le Soleil, des milliers d’exoplanètes ont été identifiées. De tailles et de compositions très variées, ces planètes font aujourd’hui l’objet de très nombreux projets de recherche. Jessica Spake, de l’université d’Exeter, au Royaume-Uni, et ses collègues ont observé, à l’aide du télescope spatial Hubble, le transit de la planète WASP-107 b, c’est-à-dire son passage devant son étoile WASP-107 (située à 200 années-lumière du Système solaire). En analysant le spectre lumineux du système lors du transit, ils ont détecté pour la première fois la présence d’hélium dans l’atmosphère d’une exoplanète.

Parmi les méthodes utilisées pour détecter les exoplanètes, celle dite du transit est de loin la plus efficace (environ 2 800 exoplanètes découvertes par ce biais sur les 3 600 connues au 1er janvier 2018). Lors du passage d’une planète devant son étoile, la lumière de cette dernière est en partie occultée. C’est cette baisse de luminosité périodique (à chaque révolution de la planète autour de l’étoile) qui trahit la présence de la planète.

Par ailleurs, si la planète est dotée d’une atmosphère, une partie de la lumière de l’étoile traverse les couches de gaz avant de nous parvenir. Ce rayonnement est alors en partie absorbé, à des longueurs d’onde caractéristiques qui trahissent la composition de l’atmosphère (on parle de spectre en transmission). Or, les observations menées sur la haute atmosphère des exoplanètes, principalement dans l’ultraviolet, n’avaient jusqu’à présent jamais décelé de trace d’hélium, pourtant le deuxième élément le plus abondant dans l’Univers après l’hydrogène.

Jessica Spake et ses collègues ont opté pour l’observation dans le proche infrarouge du spectre en transmission de l’atmosphère de la planète WASP-107 b. Ils se sont alors aperçus que la variation de luminosité de l’étoile lors du transit était légèrement plus importante dans la région d’absorption d’un état excité de l’hélium : lors du passage de WASP-107 b devant son étoile, la luminosité chute de 2,056 % aux longueurs d’onde non concernées par l’hélium contre 2,105 % pour une longueur d’onde caractéristique de l’hélium. La différence peut sembler ténue, mais elle signe la présence d’hélium dans l’atmosphère. C’est la première fois que cet élément est observé sur une exoplanète.

WASP-107 b est presque aussi grande que Jupiter, mais sa masse est environ huit fois plus faible. Elle a donc probablement du mal à retenir son atmosphère, qui s’échapperait dans l’espace dans un grand panache. Ce phénomène, déjà observé sur d’autres exoplanètes, comme HD 209458 b (aussi connue sous le nom d’Osiris), a facilité la détection de l’hélium. En combinant les mesures du télescope Hubble avec des modèles radiatifs de la haute atmosphère de WASP-107 b, développés notamment à l’Observatoire de Genève, les chercheurs arrivent à la conclusion que la planète entre 0,1 et 4 % de sa masse totale par milliard d’années, une quantité importante, à cause du rayonnement et des vents de l’étoile WASP-107.

L’étude de Jessica Spake et de ses collègues livre de précieuses informations sur les phases précoces de la formation des planètes. Ces phénomènes d’échappement atmosphérique sont notamment considérés comme une des explications du nombre relativement faible de super-Terres et de mini-Neptunes, de rayon compris entre 1,6 et 2 rayons terrestres et très proches de leur étoile, dans le catalogue d’exoplanètes découvertes. Ces planètes, composées initialement d’un cœur rocheux et d’une enveloppe de gaz d’hydrogène et d’hélium, auraient perdu leur atmosphère à cause de l’irradiation par leur étoile.

Adrien Coffinet, de l’université de Genève, qui n’a pas participé à l’étude, en souligne l’importance : « Jusqu’à présent, l’étude de la haute atmosphère et des échappements atmosphériques des exoplanètes se faisait dans le visible et l’ultraviolet. Cette découverte montre que l’infrarouge a aussi un grand potentiel dans ce domaine. L’arrivée de nouveaux instruments observant dans l’infrarouge (JWST, SPIRou, NIRPS…) permettra de l’exploiter encore plus. »


Source : Pour la science
Crédit : ESA/Hubble, Nasa, M. Kornmesser

Sur cette vue d’artiste, la lumière de l’étoile traversant l’atmosphère de la planète WASP-107 b a permis d’y détecter la présence d’hélium.

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

07 - Adèche

Du 1er mai au 15 novembre
Exposition "ENTRE TERRE ET EAU"

Crises sociales et environnementales dans le Delta du Danube en Roumanie, à la fin du Néolithique. A près de 2 000 km de l'Ardèche, comment se passe la fin de la Préhistoire au bord du fleuve et de la Mer Noire ? Une exposition franco-roumaine inédite, interactive et immersive, à découvrir à la Cité de la Préhistoire !

Grand Site de l’Aven d’Orgnac
Place Robert de Joly
07150 Orgnac–L’Aven
04 75 38 65 10
www.orgnac.com


14 - Calvados

Jusqu’au 29 février 2020
Exposition
"LES REQUINS ! 430 MILLIONS D’ANNÉES D’ÉVOLUTION"

Découvrez la grande diversité des requins, allant d’espèces de petites tailles, jusqu’aux poissons géants dont les dents sont plus grandes qu’une main humaine.
Cette exposition évoque également le grand danger auquel ils sont confrontés : l’Homme. Venez découvrir de nouvelles espèces et apprendre en vous amusant grâce à une fresque digitale.

Paléospace
Avenue Jean Moulin
14640 Villers-sur-Mer
02 31 81 77 60
www.paleospace-villers.fr


21 - Côte d'Or

Jusqu’au 6 janvier 2019
Exposition "GRAINES"

Elles sont partout… Du petit-déjeuner au coucher, dans nos vêtements, dans notre alimentation, dans nos parcs et jardins… sans même y penser elles font partie de notre quotidien et sont un pilier de la biodiversité végétale.
Cette nouvelle exposition, très ludique, propose à tous les visiteurs de découvrir une grande variété de graines d’ici et d’ailleurs et de s’interroger sur leurs enjeux dans un contexte de changement climatique et sociétal.

Le Jardin des sciences
Parc de l’Arquebuse
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


Jusqu’au 31 mars 2019

Exposition de plein air
"IMPACTS ! HOMME-NATURE"

Venez découvrir les relations homme-nature au plus près du vivant !
De l’évolution du comportement animal à celui du climat et des milieux naturels, les chercheurs de Bourgogne et de Franche-Comté tentent de comprendre le rôle de l’Homme dans ces changements. Traversez ville, campagne et forêt et voyagez jusqu’aux pôles pour observer ces recherches in vivo !

Le Jardin des sciences
Parc de l’Arquebuse
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


25 - Doubs

Du 23 novembre 2018 au 22 avril 2019
Exposition « FROID »

Véritable plongée dans l’univers du froid, l’exposition met en scène les multiples facettes du froid et plonge le visiteur dans des univers différents :
vie quotidienne, milieux extrêmes, biologie, physique, chimie, recherche, technologie, science-fiction... et l’invite à expérimenter.

Saline royale
Grande rue
25610 Arc-et-Senans
03 81 54 45 45
www.salineroyale.com


41 - Loir et Cher

Jusqu'au 31 décembre
LES JARDINS DE CHAMBORD

Le château a retrouvé en 2017 ses jardins à la française du XVIIIe siècle avec six hectares et demi au pied de la façade nord du château : plus de 600 arbres, 800 arbustes, 200 rosiers, 15 250 plantes...

Office de Tourisme de Blois-Chambord
23 place du château
41000 Blois
02 54 90 41 41
www.bloischambord.com


61 - Orne

Du 13 octobre au 23 décembre
Exposition : "LES HAIES", Joël Auxenfans

Ecomusée du Perche
Prieuré de Sainte-Gauburge
61130 Saint-Cyr-la-Rosiere
02 33 73 48 06
www.ecomuseeduperche.fr


76 - Seine Maritime

Du 15 septembre au 15 décembre
Exposition "L’abbé Pierre photographe, un regard sur le monde"

L'exposition présente soixante-dix photographies inédites prises par l’abbé Pierre lui-même dans de nombreux pays. Elles témoignent de la vitalité des personnes pauvres dans le monde et dévoilent le regard lucide et plein d’amour.

Centre abbé Pierre - Emmaüs
Route d'Emmaüs
76690 Esteville
02 35 23 87 76
www.centre-abbe-pierre-emmaus.org

Lieux:

Découvrir toutes les activités