Une étude, dont les résultats intitulés «Atomic iron and titanium in the atmosphere of the exoplanet KELT-9b» sont publiés dans la revue Nature, a permis de découvrir la présence de vapeurs de fer et de titane dans l’atmosphère de l'exoplanète KELT-9b.

Rappelons tout d'abord que KELT-9 (HD 195689) (*) «est une étoile située à 650 années-lumière de la Terre dans la constellation du Cygne». Sa température de plus de 10 000 degrés fait qu'elle «est presque deux fois plus chaude que le Soleil». 

KELT-9b ( HD 195689b) (**), une planète gazeuse géante, qui «tourne autour de l’étoile KELT-9, à une distance 30 fois plus proche que celle de la Terre par rapport au Soleil» et «effectue le tour de son étoile en 36 heures», est, en raison de cette proximité, «chauffée à une température de plus de 4 000 degrés» («Ce n’est pas aussi chaud que le Soleil, mais plus chaud que beaucoup d’étoiles»).

Dans un premier temps, des simulations de l’atmosphère de la planète KELT-9b ont été effectuées. Elles font apparaître «que la plupart des molécules qui s’y trouvent devraient se présenter sous forme atomique, car les liaisons qui les maintiennent ensemble sont brisées par les collisions entre particules qui se produisent à ces températures extrêmement élevées». Ces simulations prédisent également «qu’il devrait être possible d’observer le fer atomique gazeux, s’il y en a, dans l’atmosphère de la planète à l’aide des télescopes actuels».

Dans un second temps, grâce au spectrographe HARPS-Nord «installé sur le Telescopio Nazionale Galileo à La Palma», «un signal fort correspondant à la vapeur de fer» a pu être identifié dans le spectre de la planète. En outre, après un examen minutieux des données, la signature du titane, «un autre métal sous forme de vapeur», a été détectée.

Au bout du compte, cette étude démontre «le fort impact de l’irradiation stellaire sur la composition de l’atmosphère» de KELT-9b et révèle «les propriétés atmosphériques d’une nouvelle classe d’exoplanètes dites 'ultra chaudes'». Les scientifiques estiment que, «dans des environnements similaires à celui de KELT-9b», plusieurs exoplanètes «se sont entièrement évaporées». Cependant, cette planète est «probablement suffisamment massive pour résister à l’évaporation totale».

En résumé, «ces nouvelles observations montrent que les hautes températures qui règnent sur cette planète cassent la plupart des molécules, y compris celles contenant du fer et du titane», alors que «dans les exoplanètes géantes moins chaudes, ces espèces atomiques sont cachées dans des oxydes gazeux ou sous la forme de poussières, les rendant difficile à détecter».

Lien externe complémentaire (source Simbad)

(*) HD 195689

Lien externe complémentaire (source Exoplanetcatalogue)

(**) HD 195689 b