Les exoplanètes ressemblant à la Terre ont un système météorologique complexe et non permanent avec un climat imprévisible et changeant, mais la dynamique de l’exo-atmosphère dans des mondes lointains reste un grand mystère.
Un groupe de chercheurs de l’Université de Toronto, de l’Université York et de l’Université Queen’s de Belfast ont utilisé des données de haute précision provenant du télescope spatial Kepler. Ils ont observé la rotation de ces grandes exoplanètes, observant la rotation de ces planètes autour des étoiles afin de déterminer les caractéristiques de leurs systèmes météorologiques mondiaux.
Bien sûr, nous ne parlons pas d’exoplanètes, du moins quelque chose qui ressemble à la Terre, il est beaucoup plus difficile de les observer; nos mondes sont chauds (plus de 1600 degrés Celsius ou 2900 degrés Fahrenheit) et d’énormes géantes gazeuses tournant autour de leurs étoiles de très près. À l'avenir, lorsque notre équipement deviendra techniquement plus complexe, les méthodes utilisées pour estimer les systèmes météorologiques extraterrestres éloignés de nous seront également utilisées pour les études de petites planètes en pierre.
Afin d'examiner ces mondes plus en détail, les chercheurs ont observé les différentes phases des orbites de ces exoplanètes. De la même manière que les phases de notre lune, qui dépendent de l'angle du soleil éclairant sa surface, du point de vue de l'observateur terrestre, les exoplanètes lointaines ont des phases assez similaires qui peuvent être observées à une distance de plusieurs années-lumière. "Nous avons déterminé la météo d'autres mondes en mesurant les changements sur les planètes, lors de leur passage de l'étoile mère, pour en apprendre davantage sur le cycle du jour et de la nuit sur les exoplanètes", a déclaré Lisa Esteves, de l'auteur principal de l'étude, l'Université de Toronto. "Nous avons tracé le chemin parcouru par chacune d'elles au cours de son cycle de phases au cours duquel différentes parties de la planète sont brillamment éclairées par une étoile ou dans l'obscurité la plus totale."
Lors de la formation d'un système planétaire en étoile, les planètes les plus proches, selon les hypothèses, tournent dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, ce qui s'apparente à un mouvement à droite en ce qui concerne les orbites de la planète. Ainsi, dans la plupart des géantes gazières gigantesques, probablement dès le début de l’existence de la planète, se forme un courant de vents atmosphériques de l’est. Les scientifiques ont également découvert que les nuages qui se forment du côté nuit d’une exoplanète, sortant du jour au lendemain, se réchauffent puis se dissipent rapidement.
C'était très intéressant quand l'équipe a constaté une augmentation de la luminosité dans les quatre mondes au cours de la matinée, et dans les deux autres au cours de la soirée, les deux découvertes nous ont fourni des indices intéressants pour comprendre la nature de l'atmosphère de ces six exoplanètes.
"Les vents continuent d'entraîner les nuages vers le jour, où ils se réchauffent et se dissipent, laissant derrière eux un ciel dégagé", a déclaré Estevez. "Ces vents déplacent l'air chaud à l'est du méridien, qui est midi à l'heure actuelle, ce qui entraîne une hausse des températures dans l'après-midi." "En comparant les données planétaires sur les températures précédemment déterminées avec le cycle de mesure de phase fourni par Kepler, nous avons constaté que l'excès de luminosité du côté matin était très probablement généré par le reflet de la lumière des étoiles", explique Esteves. "Ces quatre planètes ne sont pas assez chaudes pour créer un excès de lumière du rayonnement thermique."
"L'excès de lumière visible sur deux planètes très chaudes peut être expliqué par le rayonnement thermique", a-t-elle ajouté. "Très probablement, cela s'explique par le fait que, dans ce cas précis, les vents déplacent la chaleur du soir, créant ainsi une luminosité excessive."
Auparavant, les données de Kepler étaient principalement utilisées pour mesurer la luminosité réfléchie et thermique des exoplanètes, mais il s’agit aujourd’hui de la première tentative pour mesurer les changements dans la luminosité des phases des exoplanètes, afin de déterminer le cycle du jour et de la nuit, ainsi que la dynamique des conditions météorologiques.
"Les missions spatiales à venir devraient révéler beaucoup plus de petites planètes autour d'étoiles brillantes qui constitueront les cibles principales des futures recherches détaillées", a déclaré le co-auteur, Ray Jayavardhana, de l'Université York. "J'espère qu'un jour, dans un proche avenir, nous parlerons des bulletins météorologiques de mondes extraterrestres ainsi que du temps sur la Terre, en ne faisant que des comparaisons avec notre planète."
