Joseph Norman
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Des scientifiques du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA en Californie ont développé une nouvelle recette simple pour cuire des atmosphères extraterrestres fraîches au four - et vous pouvez suivre à la maison, grâce à une étude pratique publiée le 29 janvier dans The Astrophysical Journal.
Tout ce dont vous avez besoin est un bécher d'hydrogène gazeux, une pincée de monoxyde de carbone et un four réglé à 2200 degrés Fahrenheit (1200 degrés Celsius). Enduire généreusement le mélange de rayons ultraviolets, puis cuire au four pendant 200 heures. Alto! Vous avez maintenant votre propre atmosphère d'exoplanète, prête pour l'analyse. (Veuillez ne pas manger l'atmosphère extraterrestre.)
Pourquoi la NASA a-t-elle tout Betty Crocker sur l'espace? L'agence essayait de résoudre un casse-tête sur une classe d'exoplanètes connues sous le nom de Jupiters chauds - des géantes gazeuses qui sont si proches de leurs soleils hôtes qu'elles passent sur une orbite complète en moins de 10 jours terrestres. [9 excuses scientifiques pour expliquer pourquoi les humains n'ont pas encore trouvé d'étrangers]
Comme vous pouvez probablement l'imaginer d'après son nom, les Jupiters chauds sont torrides - atteignant souvent des températures d'environ 1000 à 5000 F (530 à 2800 C), a déclaré l'équipe du JPL dans un communiqué. Ils sont également bombardés par les rayons ultraviolets (UV) de leur soleil proche.
Cet arrangement de vie extrême rend les Jupiters chauds plus brillants que de nombreuses exoplanètes et plus faciles à étudier en profondeur. Une poignée des milliers d'exoplanètes connues entrent dans cette catégorie et, contrairement à la plupart des planètes au-delà de notre système solaire, les astronomes peuvent souvent reconnaître un Jupiter chaud en imaginant leurs atmosphères dans différentes longueurs d'onde de lumière. Ces atmosphères ont tendance à être très brumeuses, même à haute altitude et dans les régions à basse pression où les nuages ne pourraient probablement pas se former.
L'équipe JPL de la NASA a voulu savoir pourquoi. Ainsi, les membres de l'équipe ont essayé de créer leur propre atmosphère chaude de Jupiter dans le laboratoire en utilisant un four très, très puissant..
Des travaux antérieurs, tels que cette étude de 2016 dans la revue Space Science Reviews, ont suggéré que les atmosphères chaudes de Jupiter contiennent probablement beaucoup d'hydrogène gazeux (la molécule la plus abondante de l'univers) et un peu de monoxyde de carbone (CO). Ainsi, l'équipe a fabriqué un mélange lourd d'hydrogène avec une pincée de 0,3% de CO et l'a chauffé à différentes températures, culminant à 2240 F (1230 C)..
Le simple fait de chauffer cette atmosphère piratée n'a pas réussi à produire la brume souhaitée. Cependant, baigner le mélange dans un rayonnement UV l'a fait. Après plus d'une semaine d'exposition aux radiations dans le four, l'atmosphère de l'ersatz a finalement développé un linceul d'aérosols - des particules solides en suspension dans le gaz, comme du brouillard suspendu au-dessus des toits d'une ville. Et cela a produit la brume qu'ils recherchaient.
"Ce résultat change la façon dont nous interprétons ces atmosphères brumeuses et chaudes de Jupiter", a déclaré Benjamin Fleury, auteur principal de l'étude et chercheur au JPL. «À l'avenir, nous voulons étudier les propriétés de ces aérosols… comment ils se forment, comment ils absorbent la lumière et comment ils réagissent aux changements dans l'environnement.
Cette étude fournit la première preuve que le rayonnement joue un rôle clé dans la fabrication de la coquille de brume autour des Jupiters chauds. Les réactions alimentées par les radiations dans le four du JPL ont également produit des traces d'eau et de dioxyde de carbone, ce qui donne aux astronomes quelques indices supplémentaires à rechercher lors du balayage de l'univers à la recherche de ces lourdes exoplanètes..
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