Les scientifiques du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA en Californie ont développé une nouvelle recette simple pour la cuisson 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). Enrober généreusement le mélange de rayons ultraviolets, puis cuire au four pendant 200 heures. Alto! Vous avez maintenant votre propre atmosphère d'exoplanètes, prête à être analysée. (Veuillez ne pas manger l'atmosphère extraterrestre.)
Pourquoi la NASA a-t-elle mis tout Betty Crocker dans l'espace? L'agence tentait de résoudre un casse-tête sur une classe d'exoplanètes appelées Jupiters chauds - des géantes gazeuses si proches de leurs soleils hôtes qu'elles traversent une orbite complète en moins de 10 jours terrestres.
Comme vous pouvez probablement le deviner d'après le nom, les Jupiters chauds brûlent - 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) du soleil voisin.
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 situées au-delà de notre système solaire, les astronomes peuvent souvent reconnaître un Jupiter chaud en imaginant leur atmosphère 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 voulait 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 solide.
Des travaux antérieurs, comme 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 fait un mélange riche en hydrogène avec une pincée de 0,3 pour cent de CO et l'a chauffé à diverses températures, culminant à 2240 F (1230 C).
Le simple fait de chauffer cette atmosphère bootlegged n'a pas produit la brume souhaitée. Cependant, le bain du mélange dans le rayonnement UV l'a fait. Après plus d'une semaine d'exposition aux rayonnements dans le four, l'atmosphère de l'ersatz a finalement développé un voile d'aérosols - des particules solides en suspension dans le gaz, comme du brouillard suspendu au-dessus des toits de la ville. Et cela a produit la brume qu'ils recherchaient.
"Ce résultat change la façon dont nous interprétons ces atmosphères chaudes et brumeuses de Jupiter", a déclaré l'auteur principal de l'étude et chercheur du JPL, Benjamin Fleury, dans le communiqué. "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 de 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 de plus à rechercher lors du balayage de l'univers pour ces exoplanètes lourdes.
