Exoplanet Kepler-7b réfléchissant de manière inattendue

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Au début de la chasse aux planètes solaires supplémentaires, la principale méthode de découverte des planètes était la méthode de la vitesse radiale dans laquelle les astronomes rechercheraient le remorqueur des planètes sur leurs étoiles parentes. Avec le lancement de la NASA Kepler mission, la méthode de transit se met à l'honneur, la technique de la vitesse radiale a fourni un biais précoce dans la détection des planètes car elle a travaillé plus facilement à trouver des planètes massives sur des orbites étroites. Ces planètes sont appelées Jupiters chauds. Actuellement, plus de 30 de cette classe d'exoplanètes ont vu leurs propriétés d'émission explorées, permettant aux astronomes de se faire une image des atmosphères de telles planètes. Cependant, l'un des nouveaux Jupiters chauds découverts par le Kepler mission ne correspond pas à l'image.

Le consensus sur ces planètes est qu'elles devraient être plutôt sombres. Observations infrarouges de Spitzer ont montré que ces planètes émettent beaucoup plus de chaleur qu'elles n'en absorbent directement dans l'infrarouge, forçant les astronomes à conclure que la lumière visible et d'autres longueurs d'onde sont absorbées et réémises dans l'infrarouge, produisant l'excès de chaleur et donnant lieu à des températures d'équilibre supérieures à 1000 K. la lumière visible est si facilement absorbée que les planètes seraient plutôt ternes par rapport à leur homonyme, Jupiter.

La réflectivité d'un objet est connue sous le nom d'albédo. Il est mesuré en pourcentage où 0 ne serait pas une lumière réfléchie et 1 serait une réflexion parfaite. Le charbon de bois a un albédo de 0,04 tandis que la neige fraîche a un albédo de 0,9. Les modèles théoriques de Jupiters chauds placent l'albédo à 0,3 ou moins, ce qui est similaire à celui de la Terre. L'albédo de Jupiter est de 0,5 en raison de nuages ​​d'ammoniac et de glace d'eau dans la haute atmosphère. Jusqu'à présent, les astronomes ont fixé des limites supérieures à leur albédo. Huit d'entre eux confirment cette prédiction, mais trois d'entre eux semblent plus réfléchis.

En 2002, il a été rapporté que l'albédo pour υAnd b atteignait 0,42. Cette année, les astronomes ont imposé des contraintes à deux autres systèmes. Pour HD189733 b, les astronomes ont découvert que cette planète réfléchissait en fait plus de lumière qu'elle n'en absorbait. Pour Kepler-7b, un albédo de 0,38 a été rapporté.

Revisitant ceci pour ce dernier cas, un nouvel article, dont la publication est prévue dans un prochain numéro de l'Astrophysical Journal, une équipe d'astronomes dirigée par Brice-Olivier Demory du Massachusetts Institute of Technology confirme que Kepler-7b a un albédo qui brise le limite attendue de 0,3 fixée par les modèles théoriques. Cependant, la nouvelle recherche ne la trouve pas aussi élevée que l'étude précédente. Au lieu de cela, ils révisent l'albédo de 0,38 à 0,32.

Pour expliquer ce flux supplémentaire, l'équipe propose deux modèles. Ils suggèrent que Kepler-7b peut être similaire à Jupiter en ce qu'il peut contenir des nuages ​​de haute altitude. En raison de la proximité de son étoile parente, il ne s'agirait pas de cristaux de glace et, par conséquent, n'atteindrait pas un albédo aussi élevé que Jupiter, mais empêcher la lumière entrante d'atteindre les couches inférieures où elle pourrait être plus efficacement piégée aiderait à augmenter la albédo global.

Une autre solution est que la planète peut manquer des molécules les plus responsables de l'absorption comme le sodium, le potassium, le monoxyde de titane et le monoxyde de vanadium. Compte tenu de la température de la planète, il est peu probable que les composants moléculaires soient présents en premier lieu car ils seraient séparés de la chaleur. Cela signifierait que la planète devrait avoir 10 à 100 fois moins de sodium et de potassium que le Soleil, dont la composition chimique est la base des modèles puisque la composition de notre étoile est généralement représentative des étoiles autour desquelles des planètes ont été découvertes et vraisemblablement, le nuage à partir de laquelle il s'est formé et formerait également des planètes.

Actuellement, il n'y a aucun moyen pour les astronomes de déterminer quelle possibilité est correcte. Étant donné que les astronomes parviennent lentement à récupérer les spectres des planètes extrasolaires, il leur sera peut-être possible à l'avenir de tester les compositions chimiques. A défaut, les astronomes devront examiner l'albédo de plus d'exoplanètes et déterminer à quel point ces Jupiters chauds réfléchissants sont communs. Si le nombre reste faible, la plausibilité des planètes déficientes en métal reste élevée. Cependant, si les chiffres commencent à grimper, cela incitera une révision des modèles de ces planètes et de leurs atmosphères en mettant davantage l'accent sur les nuages ​​et la brume atmosphérique.

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