Une étude, dont les résultats intitulés «Detection of titanium oxide in the atmosphere of a hot Jupiter» sont publiés dans la revue Nature et sont disponibles en pdf, a permis de détecter pour la première fois, grâce à l’instrument FORS 2 qui équipe le VLT de l’ESO, la présence d’oxyde de titane dans l’atmosphère d’une exoplanète, en l'occurrence la planète de type Jupiter chaud dénommée WASP-19b.

Notons tout d'abord que WASP-19b, qui est dotée d’une masse semblable à celle de Jupiter, orbite à une si grande proximité de WASP-19, son étoile hôte, «que sa période de révolution est de 19 heures seulement et que la température de son atmosphère avoisine les 2000 degrés Celsius».

Comme lorsque cette exoplanète «passe devant son étoile hôte, une fraction de la lumière stellaire traverse l’atmosphère planétaire, se teintant d’une subtile signature parvenant finalement à la Terre», l'étude ici présentée a pu analyser cette atmosphère «à un niveau de détail encore inégalé» en bénéficiant de la modernisation de l’instrument FORS 2.

La collecte des données d’observation de WASP-19b s'est faite sur plus d’un an: «la mesure des variations relatives du rayon planétaire à différentes longueurs d’onde de la lumière traversant l’atmosphère de l’exoplanète, puis la comparaison des observations aux modèles atmosphériques», ont «permis de déduire diverses propriétés de l’atmosphère exoplanétaire, parmi lesquelles figure la composition chimique».

Cette analyse a ainsi aboutit à la détection, au sein de cette atmosphère, «de faibles quantités d’oxyde de titane, d’eau et de traces de sodium, ainsi que d’une brume particulièrement diffusante». Pour établir ces conclusions, un algorithme «capable d’explorer plusieurs millions de spectres couvrant une large gamme de compositions chimiques, de températures, ainsi que les propriétés des nuages et de la brume» a été employé.

Remarquons ici que si l'oxyde de titane est rare sur Terre, «il est présent en revanche dans l’atmosphère d’étoiles froides». En ce qui concerne les atmosphères de planètes chaudes telle WASP-19b, «il se comporte tel un absorbeur de chaleur»: plus précisément, «en quantité suffisante, ces molécules empêchent la chaleur de pénétrer ou de s’échapper de l’atmosphère, produisant ainsi une inversion thermique (la température de la haute atmosphère est supérieure à celle de la basse atmosphère, ce qui constitue une situation inverse de la normale)» («l'ozone joue un rôle similaire au sein de l’atmosphère de la Terre, l’inversion se produisant au niveau de la stratosphère»).