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Les données de la mission exoplanétaire Cheops de l'ESA ont conduit à la révélation surprenante qu'une exoplanète ultra-chaude qui orbite autour de son étoile hôte en moins d'une journée est recouverte de nuages ​​​​réfléchissants de métal, ce qui en fait l'exoplanète la plus brillante jamais découverte.

Outre la Lune, l'objet le plus brillant de notre ciel nocturne est la planète Vénus, dont l'épaisse couche nuageuse reflète environ 75 % de la lumière du Soleil. À titre de comparaison, la Terre ne reflète qu’environ 30 % de la lumière solaire incidente.

Pour la première fois, les astronomes ont découvert une exoplanète qui peut égaler la brillance de Vénus : la planète LTT9779 b. De nouvelles mesures détaillées réalisées par la mission Cheops de l'ESA révèlent que cette planète reflète 80 % de la lumière que son étoile hôte lui envoie.

Les mesures de haute précision de Cheops constituaient un suivi ciblé de la découverte et de la caractérisation initiales de la planète en 2020 par la mission TESS de la NASA et des instruments au sol tels que l'instrument ESO HARPS au Chili.

L’exoplanète a environ la taille de Neptune, ce qui en fait le plus grand « miroir » de l’Univers que nous connaissons aujourd’hui. La raison de sa haute réflectivité est qu’il est recouvert de nuages ​​métalliques. Ceux-ci sont principalement constitués de silicate – la même substance dont sont faits le sable et le verre – mélangés à des métaux comme le titane.

"Imaginez un monde en feu, proche de son étoile, avec de lourds nuages ​​de métaux flottant dans les airs, faisant pleuvoir des gouttelettes de titane", explique James Jenkins, astronome à l'Université Diego Portales et au CATA (Santiago, Chili). James a co-écrit un article scientifique décrivant la nouvelle recherche, publié aujourd'hui dans la revue Astronomy & Astrophysics.

La fraction de lumière réfléchie par un objet est appelée son « albédo ». La plupart des planètes ont un faible albédo, soit parce qu'elles ont une atmosphère qui absorbe beaucoup de lumière, soit parce que leur surface est sombre ou rugueuse. Les exceptions sont généralement les mondes de glace gelés ou les planètes comme Vénus qui ont une couche nuageuse réfléchissante.

L'albédo élevé de LTT9779 b a été une surprise car la face de la planète faisant face à son étoile est estimée à environ 2 000 °C. Toute température supérieure à 100 °C est trop chaude pour que des nuages ​​d'eau se forment, mais la température de l'atmosphère de cette planète devrait même être trop chaude pour des nuages ​​de métal ou de verre.

"C'était vraiment un casse-tête, jusqu'à ce qu'on se rende compte qu'il fallait penser cette formation nuageuse de la même manière que la condensation qui se forme dans une salle de bain après une douche chaude", note Vivien Parmentier, chercheur à l'Observatoire de la Côte d'Azur (France) et co-auteur de cette recherche. Vivien explique : « Pour vaporiser une salle de bains, vous pouvez soit refroidir l'air jusqu'à ce que la vapeur d'eau se condense, soit laisser couler l'eau chaude jusqu'à ce que des nuages ​​se forment, car l'air est tellement saturé de vapeur qu'il ne peut tout simplement plus en retenir. De même, LTT9779 b peut former des nuages ​​métalliques malgré sa chaleur, car l’atmosphère est sursaturée en vapeurs de silicates et de métaux.

Être brillant n'est pas la seule chose surprenante du LTT9779 b. Sa taille et sa température en font ce qu'on appelle un « Neptune ultra-chaud », mais aucune autre planète de cette taille et de cette masse n'a été trouvée en orbite aussi près de son étoile. Cela signifie qu'il vit dans ce que l'on appelle le « désert chaud de Neptune ».

La planète a un rayon 4,7 fois plus grand que celui de la Terre, et une année sur LTT9779 b ne prend que 19 heures. Toutes les planètes découvertes précédemment qui tournent autour de leur étoile en moins d'une journée sont soit des « Jupiters chauds » – des géantes gazeuses avec un rayon au moins dix fois plus grand que celui de la Terre – soit des planètes rocheuses plus petites que deux rayons terrestres.

«C'est une planète qui ne devrait pas exister», déclare Vivien. "Nous nous attendons à ce que l'atmosphère de planètes comme celle-ci soit emportée par leur étoile, laissant derrière elles de la roche nue."

Le premier auteur, Sergio Hoyer, du Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, commente : « Nous pensons que ces nuages ​​métalliques aident la planète à survivre dans le chaud désert de Neptune. Les nuages ​​réfléchissent la lumière et empêchent la planète de devenir trop chaude et de s'évaporer. Pendant ce temps, le fait qu’elle soit hautement métallique rend la planète et son atmosphère lourdes et plus difficiles à emporter. »