Des astronomes mesurent le magnétisme d'exoplanètes ultra-chaudes

Les « Jupiter chauds », des géantes gazeuses aux températures avoisinant les 2000°C, ont des champs magnétiques comparables aux planètes bien plus froides du Système solaire, une découverte qui ouvre de nouvelles perspectives pour la recherche sur les exoplanètes.

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« C’est la première fois que nous pouvons comparer les environnements magnétiques d’autres mondes, une étape-clé pour comprendre, à terme, quelles planètes peuvent rester habitables, conserver leur eau et peut-être même, un jour, abriter la vie », explique Julia Seidel, astronome au Laboratoire Lagrange de l’Observatoire de la Côte d’Azur dans un communiqué de l’Observatoire européen austral (ESO).

En déviant les particules chargées qui la bombardent, le champ magnétique joue « un rôle très complexe dans la rétention de l’atmosphère », une des nombreuses conditions nécessaires à l’apparition de la vie, détaille auprès de l’AFP la chercheuse, principale autrice de l’étude publiée dans Nature Astronomy.

Dans notre Système solaire, Vénus et Mars ne possèdent pas de « dynamo » active. Au contraire de la Terre, mais aussi de Jupiter ou Saturne.

Qu’en est-il hors du Système solaire et sur des mondes parfois fort différents des planètes qui nous sont familières ?

Mme Seidel et ses collègues ont étudié sept exoplanètes appartenant à la catégorie des « Jupiter chauds ». Ces géantes gazeuses, dont les températures dépassent les 2200 kelvins (près de 2000°C), ont des « compositions complètement inconnues dans le Système solaire », raconte l’astronome.

Vents violents

Pour mesurer leurs champs magnétiques, les scientifiques se sont intéressés à leur « météo », poursuit-elle.

Ces sept exoplanètes ont en effet la particularité d’être très proches de leurs étoiles et d’être en rotation synchrone avec elle.

Tout comme nous ne voyons qu’un seul côté de la Lune, elles présentent toujours la même face à leur étoile et ont donc un côté diurne brûlant et un côté nocturne glacial.

Cette différence de température crée des vents extrêmement violents, allant d’environ 7200 km/h à plus de 25 000 km/h, que les scientifiques sont parvenus à mesurer grâce à des spectrographes à très haute résolution installés sur le Very Large Telescope (VLT) de l’ESO dans le désert d’Atacama (Chili) et sur le télescope Gemini North à Hawaï (États-Unis).

Ils ont eu la surprise de constater que plus la planète était chaude, plus le vent était faible.

« C’est tout à fait contre-intuitif » car « les planètes chaudes disposent de plus d’énergie pour accélérer les vents », explique Vivien Parmentier, professeur au laboratoire Lagrange et co-auteur de l’étude, dans le communiqué de l’ESO.

« Ce n’est pas explicable avec les modèles météorologiques qu’on utilise pour la Terre », poursuit Mme Seidel. La seule explication plausible est la présence d’un champ magnétique autour de ces planètes, qui ralentit le mouvement des particules chargées dans l’atmosphère.

L’intensité du champ magnétique de ces planètes est comparable à ce qui est observé dans notre Système solaire : environ quatre fois plus forte que celle de Saturne et la moitié de celle de Jupiter.

« C’est la première étude qui a des indices très forts, parce que c’est une étude de population » (portant sur plusieurs planètes présentant les mêmes caractéristiques, NDLR), souligne Mme Seidel. « On sait maintenant que les exoplanètes ont des champs magnétiques » et qu’ils sont du « même ordre de magnitude que ce qu’on voit pour Jupiter ou même pour la Terre », alors que certains modèles théoriques prévoyaient une intensité cent fois plus élevée.

« En comprenant l’impact des champs magnétiques dans le Système solaire comme dans ces ‘’laboratoires extrêmes’’ que sont les ‘’Jupiter chauds’’, on se rapproche d’une compréhension globale de leur rôle dans les atmosphères planétaires », ajoute-t-elle.