Grâce au spectrographe CARMENES, des astronomes ont trouvé des traces de vapeur d’eau dans l’atmosphère d’une exoplanète chaude de Saturne appelée HD 149026 b, surnommée Smertrios. Cette découverte, rapportée dans un article de recherche publié sur le serveur de pré-impression arXivpourrait être la clé d’une meilleure compréhension de la structure et du scénario de formation de ce monde extraterrestre.
Smertrios est une étoile chaude riche en métaux, en orbite autour de HD 149026, une sous-géante jaune de type spectral G0 IV, située à une distance d’environ 248,5 années-lumière. La planète a un rayon d’environ 0,81 rayon de Jupiter et est environ trois fois moins massive que Jupiter. Des observations antérieures ont montré que Smertrios orbite autour de son hôte tous les 2,876 jours, à environ 0,043 UA de celui-ci. La température d’équilibre de la planète est estimée à 1 693 K.
L’équipe d’astronomes dirigée par Sayyed A. Rafi de l’Université de Tokyo au Japon a utilisé CARMENES à l’observatoire de Calar-Alto pour réaliser une spectroscopie de corrélation croisée à haute résolution de Smertrios. Leur objectif principal était d’obtenir plus d’informations sur la composition de l’atmosphère de cette exoplanète.
« La spectroscopie de transmission est l’une des approches les plus efficaces pour étudier les atmosphères des exoplanètes. Nous avons analysé le spectre de transmission à haute résolution dans le proche infrarouge d’une Saturne chaude, HD 149026 b, pris à l’aide du spectrographe CARMENES », ont écrit les chercheurs dans l’article.
En analysant les données de CARMENES, l’équipe de Rafi a trouvé des preuves d’un signal d’eau très proche de l’emplacement attendu de Smertrios. Le signal le plus fort avait un rapport signal/bruit (S/B) de 4,8. Les astronomes ont noté que le signal détecté ne pouvait être considéré pour le moment que comme une preuve de l’existence de vapeur d’eau, et non comme une détection confirmée.
Selon l’étude, les preuves de la présence de vapeur d’eau dans l’atmosphère de Smertrios suggèrent que le rapport carbone/oxygène de la planète doit être inférieur à un si l’atmosphère est homogène et en équilibre chimique, car l’abondance de cyanure d’hydrogène devrait être très faible.
Bien que les chercheurs aient recherché du cyanure d’hydrogène dans l’atmosphère de Smertrios, ils n’ont trouvé aucune trace de ce composé. Les astronomes supposent que cela peut être dû au rapport signal/bruit relativement faible des données. Par conséquent, la possibilité de présence de cyanure d’hydrogène dans l’atmosphère de cette planète ne peut être définitivement exclue.
L’étude a également mesuré les vitesses orbitale et au repos de Smertrios, qui se sont avérées être respectivement d’environ 158,17 et 2,57 km/s. Cependant, il a été noté que si la vitesse orbitale est conforme à la valeur attendue, la vitesse au repos est fortement décalée vers le rouge. Les auteurs de l’article ont conclu que cela pourrait s’expliquer par plusieurs scénarios, tels qu’une dynamique atmosphérique anormale ou une orbite avec une excentricité non nulle.
Plus d’information:
Sayyed A. Rafi et al., Preuve de la présence de vapeur d’eau dans l’atmosphère d’une Saturne chaude riche en métaux grâce à la spectroscopie de transmission à haute résolution, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2407.01266
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