Pourquoi est-il important de connaître les exoplanètes dont l’atmosphère est supprimée lorsqu’elles sont en orbite autour d’étoiles de type F ? C'est ce qu'indique une récente étude soumise à Le journal astronomique espère répondre alors qu'une équipe internationale de scientifiques a mené une première enquête sur l'échappement atmosphérique sur des planètes en orbite autour d'étoiles de type F, ces dernières étant plus grandes et plus chaudes que notre soleil. L'évasion atmosphérique se produit sur les planètes en orbite extrêmement proche de leurs étoiles, ce qui entraîne la température extrême et le rayonnement de l'étoile hôte qui détruit lentement l'atmosphère de la planète.
Pour l'étude, les chercheurs ont analysé les données obtenues à partir de dix transits entre six exoplanètes à l'aide de la caméra infrarouge à grand champ (WIRC) de l'observatoire Palomar géré par le California Institute of Technology. Les six exoplanètes comprenaient :
- HAT-P-8 b (~ 750 années-lumière, orbite de 3,08 jours)
- KELT-7 b (~ 815 années-lumière, orbite de 2,73 jours)
- WASP-93 b (~ 1 220 années-lumière, orbite de 2,73 jours)
- WASP-103 b (1 250 années-lumière, orbite de 0,925 jours)
- WASP-12 b (~ 1 400 années-lumière, orbite de 1,09 jours)
- WASP-180 A b (~ 1 500 années-lumière, orbite de 3,41 jours)
Le but de l’étude était de déterminer la quantité d’échappement atmosphérique que subissait chaque exoplanète alors qu’elle tournait autour de ses étoiles hôtes respectives au cours de ses orbites extrêmement serrées. En fin de compte, les chercheurs ont découvert que WASP-12 b et WASP-180 A b présentaient des détections significatives d’évasion atmosphérique, que WASP-93 b et HAT-P-8 b présentaient des détections potentielles d’évasion atmosphérique, et que WASP-103 b et KELT-7 b n’avaient aucune détection d’évasion atmosphérique.
Après avoir comparé ces résultats à des modèles informatiques de longue date, les chercheurs ont découvert que WASP-12b et WASP-180 Ab avaient des vitesses de fuite atmosphérique sur une échelle logarithmique d'environ 12,4 et 11,85 grammes par seconde, respectivement. Cela signifie en fait que WASP-12 b et WASP-180 A b auraient des vitesses de fuite atmosphérique d'environ 1012.4 et 1011h85 grammes par seconde, respectivement.
L'étude note dans ses conclusions : « Nos contraintes de perte de masse pour nos quatre autres cibles d'enquête (HAT-P-8 b, WASP-93 b, WASP-103 b et KELT-7 b) sont similaires aux mesures publiées pour WASP-48 b et WASP-94 A b, qui gravitent également autour d'étoiles de type précoce, et sont globalement conformes aux taux de perte de masse mesurés pour les géantes gazeuses en orbite autour d'étoiles plus froides. les étoiles de type précoce ne sont pas représentatives de tous les systèmes de type précoce. »
Comme indiqué, cette étude a mené une première analyse de l'évasion atmosphérique des exoplanètes en orbite autour d'étoiles de type F, les chercheurs notant que les études sur l'évasion atmosphérique ont été limitées aux exoplanètes en orbite autour d'étoiles de type K et M. Bien que les étoiles de type K et M soient à la fois plus petites et plus froides que notre soleil, il est noté ci-dessus que les étoiles de type F sont plus grandes et plus chaudes que notre soleil, ce qui signifie que les exoplanètes qui orbitent à proximité, comme celles analysées dans cette étude, sont soumises à de plus grandes quantités de chaleur et de rayonnement que notre soleil et les étoiles de type K et M précédemment étudiées.
L’une des principales motivations pour étudier l’échappement atmosphérique des exoplanètes est de mieux comprendre l’évolution à long terme des exoplanètes, et plus particulièrement des géantes gazeuses qui orbitent à proximité de leurs étoiles, également appelées Jupiters « chauds » et Jupiters « ultra-chauds ».
Il s'agit également d'une excellente méthode pour mieux comprendre les interactions étoile-planète, la composition et la détection de l'atmosphère d'une exoplanète, le potentiel d'habitabilité et tester des modèles planétaires, dont le dernier a été utilisé pour cette étude. Par conséquent, des études comme celle-ci démontrent l’importance d’utiliser l’évasion atmosphérique comme méthode d’apprentissage de la formation des exoplanètes et de l’évolution de plusieurs types d’étoiles.
