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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 . . .

13 - Bouches du Rhône

Du 7 au 15 janvier 2021

BALADES EN MER
CONGRÈS MONDIAL DE LA NATURE DE L’UICN

Lors de ce rendez vous, des balades en mer à bord de l'Hélios, la seule vedette à passagers hybride de la compagnie Marseillaise ICARD MARITME, seront organisées par : Le parc National de la Côte Bleue : 10 juin - Le conservatoire du littoral : 11 & 16 juin - Le parc National des Calanques : 15 & 20 juin.

1 quai Marcel Pagnol
13007 Marseille
04 91 330 329
www.iucncongress2020


21 - Côte d'Or

Du 3 juillet au 2 janvier 2022

EXPOSITION
"AU COEUR DES SAISONS"

Et si on prenait le temps de regarder passer les saisons, de vivre à leur rythme, de redécouvrir le plaisir d'observer la Nature et ses changements.
Cette nouvelle exposition, conçue et réalisée par le Jardin des sciences et Biodiversité, vous plonge « Au coeur des saisons », de façon ludique et accessible à tous les publics, en famille comme entre amis…

Jardin des sciences & biodiversité
Jardin de l’Arquebuse
14 rue Jehan de Marville & 1 avenue Albert 1er
21000 DIJON
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


34 - Hérault

Du 26 septembre au 28 février 2021

EXPOSITION
"DERNIERS IMPRESSIONNISTES"

Des paysages maritimes de la Bretagne aux plaisirs des plages de la Belle Époque, des paysages urbains ou champêtres aux portraits virtuoses, partez sur les pas des peintres intimistes ayant tous respiré le parfum de l’impressionnisme.
Riche de 70 peintures et d’une trentaine de dessins ou lithographies, l’exposition qui fait étape à Lodève est la première en France à rendre à ce courant l’importance qui lui revient.

Musée de Lodève
Square George Auric
34700 Lodève
04 67 88 86 10
www.museedelodeve.fr


45 - Loiret

Les 4 juillet et 22 août

VISITES
"ART DES JARDINS"

Art de vivre et Nouvelles Renaissances en Val-de-Loire.
L’Arboretum des Grandes Bruyères, « Jardin Remarquable » vous présentant pas moins de 5 types de jardins, vous invite à découvrir leur histoire et leurs spécificités.
Visite guidée à 15h. Inscription obligatoire, nombre de participants limité.

Arboretum des Grandes Bruyères
45450 Ingrannes
02 38 57 28 24
www.arboretumdesgrandesbruyeres.fr


50 - Manche

Du 8 février au 24 mai

EXPOSITION DE PHOTOGRAPHIES
"LA HAGUE : A L’EPREUVE DU TEMPS"

De vallées encaissées en roches mystérieuses, du littoral déchiqueté aux champs quadrillés de murets, le regard d’Antoine Soubigou s’est posé sur une Hague intemporelle et tourmentée.

Manoir du Tourp
Omonville-la-Rogue
50440 La Hague  
02 33 01 85 89
www.letourp.com


Jusqu'au 15 novembre

EXPOSITION PHOTOGRAPHIQUE
"VIE SAUVAGE EN COTENTIN"

Une exposition pour les curieux de nature mais aussi pour les amateurs de belles images... L’association "Regards" basée à Cormelles-le-Royal dans le Calvados rassemble des photographes naturalistes, passionnés d’image et de nature.

Manoir du Tourp
Omonville-la-Rogue
50440 La Hague  
02 33 01 85 89
www.letourp.com


59 - Nord

Jusqu'au 29 août 2021

EXPOSITION
"MON DODO"

A quoi sert de dormir ? Que se passe-t-il quand je dors ? Pourquoi je rêve ? Telles sont les questions que peuvent se poser les enfants lorsqu’ils vont se coucher pour la sieste ou pour la nuit.
Au travers des expériences et des approches diverses, l’exposition invite les 2-7 ans à découvrir leurs besoins en quantité et qualité de sommeil tout en abordant les notions de cycle et le rôle du sommeil dans leur développement.

Forum départemental des Sciences
1 place de l’Hôtel de ville
59650 Villeneuve d’Ascq
03 59 73 96 00
www.forumdepartementaldessciences.fr


67 - Bas-Rhin

A partir du 4 juillet

ESCAPE GAME LIGNE MAGINOT

Participez à une partie d'escape game et découvrez la Ligne Maginot comme si vous y étiez soldat!
Dans l'antre de la forteresse sont cachés les indices qui vous permettront de sauver l'équipage de l’asphyxie... Attention, vous n'avez que 40 minutes !
Equipes de 2 à 6 joueurs. A partir de 10 ans accompagnés de leurs parents.

Forteresse de la Ligne Maginot
Route D65 direction Pfaffenbronn
67510 Lembach
03 88 94 48 62 / 03 88 94 43 16
www.lignemaginot.fr


71 - Saône et Loire

Jusqu'au 1er novembre

EXPOSITION
"BÊTISE ET BALIVERNES, IDÉES REÇUES SUR LA NATURE"

« les chauves-souris s'accrochent dans les cheveux » ; « les grenouilles sont vertes et les crapauds marron » ; « les moustiques préfèrent les peaux sucrées… », autant d’idées reçues et de fausses informations qui ont souvent la vie dure ! Une scénographie originale et les illustrations humoristiques de Roland Garrigue raviront aussi bien les petits que les grands !

Centre EDEN
26 rue de l’Eglise
71290 Cuisery
03 85 27 08 00
www.centre-eden71.fr


88 - Vosges

Du 6 juillet au 30 août

ANIMATIONS SCIENCES
PLANÉTARIUM EPINAL

Qui n'a jamais rêvé de faire décoller une fusée (en papier) ? Ce sera possible cet été ! L'atelier "réveillez vos sens", quant à lui, sera parfait pour les enfants à partir de 3 ans. Nous proposons également des soirées d'observation du ciel du soir, une initiation à la paléontologie, la découverte des petites bêtes qui peuplent la mare du Planétarium et bien d'autre choses encore !

Planétarium Epinal
Rue Dom Pothier
88000 Epinal
03 29 35 08 02
www.planetarium-epinal.com

Lieux:

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