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Sur cette exoplanète aux conditions extrêmes, il pleuvrait du fer pendant la nuit

L'exoplanète WASP-76b a fait l'objet d'observations approfondies qui révèlent des conditions extrêmes à sa surface. Sur sa face nocturne, il pleuvrait littéralement du fer.

Une étrange exoplanète aux conditions extrêmes a été étudiée. À la surface de WASP-76b, c'est une pluie métallique qui semble tomber, a annoncé l'Observatoire européen austral le 11 mars 2020 (la découverte fait l'objet d'une publication scientifique).

« Il pourrait littéralement pleuvoir du fer sur le côté nuit de WASP-76b », écrivent les auteurs de cette étude. L'exoplanète, qui a été découverte en 2013, se trouve à 640 années-lumière de la Terre. Elle est située dans la constellation des Poissons. L'une de ses particularités est de toujours présenter la même face à son étoile (comme la Lune qui présente toujours la même face à la Terre). Elle met le même temps à tourner autour de son axe (période de rotation) qu'à tourner autour de son étoile (période de révolution).

Par conséquent, l'exoplanète possède deux faces aux conditions différentes. Sur la face éclairée, la température de surface peut atteindre plus de 2 400°C. Dans ces conditions, un métal comme le fer peut s'évaporer au sein de l'atmosphère. Sur la face nocturne de WASP-76b, il fait environ 1 500°C. Des vents violents transportent la vapeur de fer du côté éclairé vers le côté où il fait nuit. « Le fer doit donc se condenser au cours de son voyage à travers la face nocturne », écrivent les scientifiques dans leur étude.

Une différence de chimie entre le jour et la nuit

La disproportion de température entre les deux faces de l'exoplanète entraîne « une différence de chimie entre le jour et la nuit », explique l'ESO dans son communiqué. C'est la première fois que de telles variations chimiques sont mises en évidence à la surface d'une planète comme WASP-76b, à la fois gazeuse, géante et ultra-chaude. À la frontière entre la face diurne et la face nocturne de l'exoplanète (donc, le soir), la signature de la vapeur de fer a été détectée -- ce qui n'est pas le cas à la frontière du matin. La vapeur de fer est dirigée vers la face nocturne à cause de deux éléments : la rotation de l'astre et sa circulation atmosphérique. En arrivant sur la face nocturne, plus fraîche, elle se condenserait et se changerait en pluie métallique.

Pour étudier plus en détails les conditions à la surface de cette exoplanète, deux transits (le passage de la planète devant son étoile) de WASP-76b ont été observés en septembre puis octobre 2018. Les observations ont été menées avec le Très Grand Télescope (VLT) de l'ESO, installé à l'Observatoire du Cerro Paranal au Chili. C'est l'instrument ESPRESSO qui a été mobilisé. Il devait à l'origine servir à détecter des planètes de type terrestre autour d'étoiles comparables au Soleil.

L'analyse plus approfondie des conditions de surface sur WASP-76b montre que l'instrument s'avère bien plus polyvalent. Il pourrait aider à étudier le climat d'autres exoplanètes aussi extrêmes.