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WASP-107 b

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WASP-107 b
Vue d'artiste de l'exoplanète WASP-107 b devant son étoile.
Vue d'artiste de l'exoplanète WASP-107 b
devant son étoile.
Étoile
Nom WASP-107
Constellation Vierge
Ascension droite 12h 33m 32,848s
Déclinaison −10° 08′ 46,14″
Distance 200 al
Type spectral K6V

Localisation dans la constellation : Vierge

(Voir situation dans la constellation : Vierge)
Planète
Type Super-Neptune chaud
Caractéristiques orbitales
Demi-grand axe (a) 0,055  UA
Excentricité (e) 0
Période (P) 5,721 49  j
Caractéristiques physiques
Masse (m) 0,12 MJ
Rayon (R) 0,94  RJ
Température (T) ~800  K
Découverte
Découvreurs Tom Evans, Jessica Spake
Programme SuperWASP
Méthode Télescope Hubble par transit.
Date 2017
Statut Confirmée
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WASP-107 b est une planète extrasolaire de type super-Neptune chaud découverte en 2017 autour de WASP-107, une étoile de type spectral K6V de 0,69 masse solaire. Elle se situe à 212 années-lumière de la Terre dans la constellation de la Vierge. L'atmosphère de WASP-107 b est la première atmosphère d'exoplanète dans laquelle de l'hélium a été détecté ainsi que la première atmosphère étendue d'exoplanète détectée en infrarouge.

Découverte

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En 2017 par Anderson et al dans le cadre du projet SuperWASP recherche d'exoplanètes par la méthode du transit astronomique.

Caractéristiques physiques

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Sa masse est estimée à 38 masses terrestres (soit 0,12 masse jovienne) est de type super-Neptune chaud, et sa taille avoisine celle de Jupiter (0,94 rayon jovien)[1]. C'est une des exoplanètes connues de plus faible densité[2],[3], une densité comparable à un marshmallow[4].

Elle est dotée d'un noyau d'environ 12 masses terrestres[5].

Orbite

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Elle orbite très près de son étoile WASP-107, une naine orange de faible brillance, à 0,055 ua (soit un peu plus de 8 millions de km) en environ 5 jours et 17 heures terrestres[6]. Les astrophysiciens posent l'hypothèse que la planète ne s'est probablement pas formée sur son orbite actuelle : elle a probablement migré vers l'intérieur depuis son orbite de naissance au-delà de 1 ua en raison de l'important rapport de masse gaz/noyau et l'interaction avec la planète plus lourde WASP-107c[3],[7].

Atmosphère

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Caractéristiques

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WASP-107b est composée de 85 % d'atmosphère qui s'étend sans doute sur des dizaines de milliers de kilomètres, comme la chevelure d'une comète, 7 fois plus longue que son propre rayon[8],[4]. L'exoplanète qui n'est pas assez massive a du mal à retenir cette atmosphère moelleuse[9] et devrait lentement la perdre[10], elle se réduit également par le rayonnement ultraviolet extrême de WASP-107. La température estimée de son atmosphère est d'environ 500°C. En 2023, les analyses des données du JWST donnent des températures supérieures allant jusqu'à 1000°C[11]. Sa taille comparable à celle de Jupiter mais du dixième de sa masse permet de sonder environ 50 fois plus profondément dans son atmosphère que celle de Jupiter[12].

Composition

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Hélium

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WASP-107 b est la première exoplanète dans l'atmosphère de laquelle de l'hélium est détecté[13],[14],[15]. L'observation de WASP-107 b dans la raie de l'hélium à 1 083,3 nm a également montré pour la première fois la présence d'une atmosphère étendue d'exoplanète dans l'infrarouge. Ce résultat démontre une nouvelle méthode pour étudier les atmosphères étendues, méthode qui est complémentaire aux observations dans l'ultraviolet dans la raie de l'hydrogène neutre[16].

Autres éléments

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Une métallicité super-solaire est détectée dans les observations du JWST de novembre 2023[17].

Les résultats donnent entre autres du dioxyde de soufre, des nuages de silicates s'échappant de sa faible atmosphère ainsi que de la vapeur d'eau[18],[17].

L’absence de méthane sur WASP-107b, contrairement aux modèles théoriques des géantes gazeuses similaires, remet en cause les modèles des atmosphères d'exoplanètes[19].

Une étude publiée en 2024 révèle la détection de vapeur d'eau, de méthane, de monoxyde de carbone, de dioxyde de carbone, de dioxyde de soufre et d'ammoniac[20],[21].

Références

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  1. ↑ « Open Exoplanet Catalogue - WASP-107 b », sur www.openexoplanetcatalogue.com (consulté le )
  2. ↑ (en) Caroline Piaulet, Björn Benneke, Ryan A. Rubenzahl et Andrew W. Howard, « WASP-107b’s Density Is Even Lower: A Case Study for the Physics of Planetary Gas Envelope Accretion and Orbital Migration », The Astronomical Journal, vol. 161, no 2,‎ , p. 70 (ISSN 1538-3881, DOI 10.3847/1538-3881/abcd3c, lire en ligne, consulté le )
  3. ↑ a et b (en) « Exoplanet-catalog », sur Exoplanet Exploration: Planets Beyond our Solar System (consulté le )
  4. ↑ a et b (en-US) « Marshmallow world: WASP-107b is a superpuff planet with a weirdly tiny core », sur SYFY Official Site, (consulté le )
  5. ↑ « Une exoplanète à cœur ouvert », Sciences et Avenir - La Recherche, no 929,‎ juillet - août 2024, p. 11
  6. ↑ (en) Nola Taylor Tillman published, « An Exoplanet First! Helium Spotted on Bizarre Comet-Like World », sur Space.com, (consulté le )
  7. ↑ Caroline Piaulet, Björn Benneke, Ryan A. Rubenzahl et Andrew W. Howard, « WASP-107b's density is even lower: a case study for the physics of planetary gas envelope accretion and orbital migration », The Astronomical Journal, vol. 161, no 2,‎ , p. 70 (ISSN 0004-6256 et 1538-3881, DOI 10.3847/1538-3881/abcd3c, lire en ligne, consulté le )
  8. ↑ (en) waspplanets, « Helium reveals the extended atmosphere of WASP-107b », sur WASP Planets, (consulté le )
  9. ↑ « Atmosphère extraterrestre : Webb détecte de la vapeur d'eau, du dioxyde de soufre et des nuages de sable dans une exoplanète voisine », (consulté le )
  10. ↑ « WASP-107b », sur Autour du Ciel (consulté le )
  11. ↑ « Découvrez la fascinante "barbe à papa", cette intrigante planète où il pleut du sable observée par un télescope de la Nasa », sur midilibre.fr (consulté le )
  12. ↑ (en) « "Fluffy" exoplanet WASP-107b shows potential signs of life », sur Earth.com (consulté le )
  13. ↑ Alexandra Witze, « Astronomers spot helium on exoplanet for first time », Nature,‎ (DOI 10.1038/d41586-018-05052-w, lire en ligne)
  14. ↑ J. J. Spake, D. K. Sing, T. M. Evans, A. Oklopčić, V. Bourrier, L. Kreidberg, B. V. Rackham, J. Irwin, D. Ehrenreich, A. Wyttenbach, H. R. Wakeford, Y. Zhou, K. L. Chubb, N. Nikolov, J. M. Goyal, G. W. Henry, M. H. Williamson, S. Blumenthal, D. R. Anderson, C. Hellier, D. Charbonneau, S. Udry et N. Madhusudhan, « Helium in the eroding atmosphere of an exoplanet », Nature, vol. 557, no 7703,‎ , p. 68–70 (DOI 10.1038/s41586-018-0067-5, lire en ligne)
  15. ↑ « University of Exeter », sur www.exeter.ac.uk
  16. ↑ « First detection of Helium in an exoatmosphere - NCCR PlanetS »,
  17. ↑ a et b (en) Achrène Dyrek, Michiel Min, Leen Decin et Jeroen Bouwman, « SO2, silicate clouds, but no CH4 detected in a warm Neptune », Nature,‎ , p. 1–3 (ISSN 1476-4687, DOI 10.1038/s41586-023-06849-0, lire en ligne, consulté le )
  18. ↑ Nelly Lesage, « La planète WASP-107b est noyée sous une pluie de sable », sur Numerama, (consulté le )
  19. ↑ Achrène DYREK, Pierre-Olivier LAGAGE, « Avec le Webb et son instrument MIRI, on entre dans une nouvelle ère d’exploration des atmosphères d’exoplanètes ! », sur Le DAp aujourd'hui, (consulté le ) : « L'absence de méthane est à ce jour inexpliquée et va nécessiter de repenser les modèles et donc les mécanismes physiques et chimiques à l'œuvre dans cette atmosphère. »
  20. ↑ (en) Arnold, Kenneth E., « A high internal heat flux and large core in a warm neptune exoplanet », sur nature.com, Nature, Nature Publishing Group (ISSN 1476-4687, DOI 10.1038/s41586-024-07514-w, consulté le ), p. 1–3.
  21. ↑ https://webbtelescope.org/contents/news-releases/2024/news-2024-113

Liens externes

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Atmosphères
Général
Toward the top of Earth's atmosphere
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Satellites
Exoplanètes
Naines brunes
Les atmosphères majeures sont en romaine (droite) ; les atmosphères mineures en italique.
Les objets qui semblent ne pas avoir d'atmosphère notable, mais pour lesquels ce fait est discuté, apparaissent entre parenthèses.
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