Le terbium, un métal rare, a été découvert pour la première fois dans l’atmosphère d’une exoplanète. Les chercheurs de l’université de Lund en Suède ont également mis au point une nouvelle méthode d’analyse des exoplanètes, permettant de les étudier plus en détail.
KELT-9 b est l’exoplanète la plus chaude de la galaxie, en orbite autour de son étoile lointaine à environ 670 années-lumière de la Terre. Le corps céleste, avec une température moyenne stupéfiante de 4 000 degrés Celsius, a depuis sa découverte en 2016 enthousiasmé les astronomes du monde entier. La nouvelle étude, acceptée pour publication dans Astronomie & Astrophysiquerévèle des découvertes sur l’atmosphère brûlante de l’excentrique.
« Nous avons développé une nouvelle méthode qui permet d’obtenir des informations plus détaillées. Grâce à cela, nous avons découvert sept éléments, dont la substance rare terbium, qui n’a encore jamais été trouvée dans l’atmosphère d’une exoplanète », explique Nicholas Borsato, Ph. D. étudiant en astrophysique à l’université de Lund.
Le terbium est un métal de terre rare qui appartient aux soi-disant lanthanoïdes. La substance a été découverte en 1843 par le chimiste suédois Carl Gustaf Mosander dans la mine Ytterby dans l’archipel de Stockholm. La substance est très rare dans la nature et 99% de la production mondiale de terbium a lieu aujourd’hui dans le district minier de Bayan Obo en Mongolie intérieure.
« Trouver du terbium dans l’atmosphère d’une exoplanète est très surprenant », explique Nicholas Borsato.
La plupart des exoplanètes sont découvertes par des astronomes effectuant des mesures de la luminosité des étoiles. Lorsqu’une exoplanète passe devant son étoile, la luminosité de l’étoile diminue. Grâce à leur méthode de mesure avancée, les chercheurs ont réussi à filtrer les signaux dominants dans l’atmosphère de KELT-9 b. Cela ouvre la possibilité d’en savoir plus sur les atmosphères d’autres exoplanètes.
« En savoir plus sur les éléments les plus lourds nous aide, entre autres, à déterminer l’âge des exoplanètes et comment elles se sont formées », explique Nicholas Borsato.
Les exoplanètes, ou planètes extrasolaires, sont des planètes qui se trouvent dans d’autres systèmes solaires que le nôtre. La première découverte confirmée a été faite en 1992, d’une exoplanète en orbite autour d’une étoile à neutrons. Trois ans plus tard, la première exoplanète avec une étoile semblable au soleil a été découverte. Depuis lors, plus de 5 000 exoplanètes ont été recensées. L’existence d’exoplanètes soulève souvent des questions sur la possibilité de vie ailleurs dans l’univers.
« Détecter des éléments lourds dans les atmosphères des exoplanètes ultra-chaudes est une autre étape vers l’apprentissage du fonctionnement des atmosphères des planètes. Mieux nous apprenons à connaître ces planètes, plus nous avons de chances de trouver la Terre 2.0 à l’avenir », conclut Nicholas Borsato. .
Plus d’information:
NW Borsato et al, The Mantis Network III: Étendre les limites des recherches chimiques dans les Jupiters ultra-chauds. Nouvelles détections de Ca I, VI, Ti I, Cr I, Ni I, Sr II, Ba II et Tb II dans KELT-9 b, arXiv (2023). DOI : 10.48550/arxiv.2304.04285