Gliese 436 b

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Coordonnées : Sky map 11h 42m 11.09368s, +26° 42′ 23.6537″

Gliese 436 b
Vue d'artiste de Gliese 436 b en orbite autour de son étoile Gliese 436
Vue d'artiste de Gliese 436 b en orbite autour de son étoile Gliese 436
Étoile
Nom Gliese 436
Constellation Lion
Ascension droite 11h 42m 11,09368s[1]
Déclinaison +26° 42′ 23,6537″[1]
Type spectral M2.5V[1]
Planète
Type Neptune tempéré
Caractéristiques orbitales
Demi-grand axe (a) 0,0291 ± 0,0004  ua  [2]
Excentricité (e) 0,150 ± 0,012  [2]
Période (P) 2,643 904 ± 0,000 005  d  [3]
Inclinaison (i) 86,5 °  [3]
Argument du périastre (ω) 351±1,2 °
Époque (τ) 2 451 551,716
±0,01JJ
Caractéristiques physiques
Masse (m) 22,2±1,0  M  [2]
Rayon (R) 3,95+0,35  R  [2],[4]
Masse volumique (ρ) 1 510  kg/m3
Température (T) 520  K [2]
Découverte
Découvreurs Butler, Vogt,
Marcy et al.
Méthode Méthode des vitesses radiales,
Transits
Date
Statut confirmée[5]

Gliese 436 b, aussi nommée GJ 436 b[6], est une planète extrasolaire (exoplanète) en orbite autour de l'étoile Gliese 436[7], une naine rouge située dans la constellation zodiacale du Lion, à environ 33,1 années-lumière (10,1 parsecs) de la Terre.

Découverte en 2004, Gliese 436 b fut l'une des premières exoplanètes connues de cette (petite) taille, en dehors du système solaire[8] : il s'agit en effet d'un objet à peine une fois et demi plus massif que Neptune (23 masses terrestres pour GJ 436 b contre 15 pour Neptune), dont une caractéristique est la présence d'une immense queue cométaire.

Méthodes de détection[modifier | modifier le code]

Vitesses radiales : découverte[modifier | modifier le code]

Vitesse radiale de Gliese 436 au fil du temps, causée par l'orbite de GJ 436 b.

Gliese 436 b a été découverte en 2004 par l'équipe de Paul Butler (Carnegie Institute of Washington) et Geoffrey Marcy (Université de Californie à Berkeley)[7]. Avec 55 Cancri e, Gliese 436 b a été l'une des premières d'une nouvelle classe d'exoplanètes, dont la taille est similaire à celle de Neptune, classe nommée Neptune chaud. Auparavant, seuls des Jupiters chauds avaient été découverts.

Transit[modifier | modifier le code]

En lumière visible, caractéristiques physiques[modifier | modifier le code]

En 2007, la planète a été vue transitant devant son étoile. Ces observations ont permis de déterminer la masse et le rayon de la planète, tous deux très proches des valeurs de Neptune. À ce jour (mai 2007), Gliese 436 b est donc la plus petite exoplanète qui transite devant son soleil.

En ultraviolet, découverte d'une queue cométaire[modifier | modifier le code]

Dans une étude publiée le dans l'Astrophysical Journal[9], Jennifer R. Kulow et ses collaborateurs annoncent la première étude dans l'ultraviolet lointain d'une plamète de type Neptune chaud, GJ 436 b. Pour cette étude, ils ont utilisé le Space Telescope Imaging Spectrograph (Spectrographe imageur du Télescope spatial) du télescope spatialHubble. Ils ont utilisé les spectres réalisés en Lyman-α afin de mesurer l'évolution temporelle du flux de l'étoile. Ils rapportent l'observation de variations qu'ils interprètent comme étant dues à l'absorption par l'atmosphère de la planète pendant le transit.

Dans un article paru le sur le site web de la revue Nature[10], David Ehrenreich et ses collaborateurs annoncent la mesure de transits en ultraviolet, d'une profondeur de 56.3 ± 3.5% (1σ), bien supérieure aux 0,69 % de profondeur observés dans le visible. Ces transits en UV commencent deux heures avant leur contrepartie dans le visible et se terminent plus de trois heures après — un résultat très différent de l'étude de Kulow ci-dessus, en réalité basée sur des éphémérides imprécises. L'interprétation de ce phénomène est la présence d'un énorme nuage principalement composé d'atomes d'hydrogène qui s'étend tel une queue de comète qui traîne derrière GJ 436 b. La planète perdrait ainsi de 108 à 109 grammes (de 100 à 1 000 tonnes) de gaz par seconde. Depuis sa formation, la planète aurait perdu ainsi 10 % de sa masse. Cette « fuite » de gaz est trop faible pour que la planète perde son atmosphère pendant la durée de vie de son étoile.

La queue cométaire, longue d'environ quinze millions de km, tandis qu'un nuage d'hydrogène d'environ trois millions de diamètre se serait formé[11].

Impression d'artiste de Gliese 436b avec l’échappement d'une énorme queue d’hydrogène[12].

Ce n'est pas la première fois qu'un tel échappement de gaz est observé, mais jusqu'alors c'était autour de planètes très chaudes. La perte de masse atmosphérique affectant d'autant plus les planètes que leur masse est petite, cette découverte suggère que les planètes telluriques chaudes pourraient avoir été initialement des objets tels Neptune mais qui auraient par la suite perdu toute leur atmosphère.

Caractéristiques orbitales[modifier | modifier le code]

Une orbite autour de son étoile dure environ 2 jours et 15,5 heures terrestres. La température à la surface de la planète est élevée, mais pas autant que sur d'autres exoplanètes d'orbites similaires, car son étoile est une naine de type M (et donc assez froide).

Caractéristiques physiques[modifier | modifier le code]

Les principaux constituants de la planète sont certainement des formes exotiques de « glace chaude »[13], qui reste solide à cause de la pression élevée des couches externes compressées par la gravité de la planète, malgré sa température de 250 °C[14]. Une couche d'hydrogène et d'hélium, d'environ 10 % de la masse totale, est probablement nécessaire pour expliquer le rayon de la planète.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a, b et c (en) [PDF]F. van Leeuwen, Validation of the new Hipparcos reduction, 2007. Texte en accès libre sur arXiv : 0708.1752.
  2. a, b, c, d et e (en) [PDF]Drake Deming, Joseph Harrington, Gregory Laughlin, Sara Seager, Sarah B. Navarro, William C. Bowman, Karen Horning, Spitzer Transit and Secondary Eclipse Photometry of GJ 436b, 2007. Texte en accès libre sur arXiv : 0707.2778.
  3. a et b (en) J. L. Bean, G. F. Benedict, D. Charbonneau, D. Homeier, D. C. Taylor, B. McArthur, A. Seifahrt, S. Dreizler, and A. Reiners, « A Hubble Space Telescope transit light curve for GJ 436b », European Southern Observatory (ESO),‎ (consulté le 13 octobre 2012)
  4. (en) [PDF]F. Pont, R. L. Gilliland, H. Knutson, M. Holman, D. Charbonneau, Transit infrared spectroscopy of the hot neptune around GJ 436 with the Hubble Space Telescope, 2008. Texte en accès libre sur arXiv : 0810.5731.
  5. GJ 436 b sur NASA Exoplanet Archive
  6. (en) [PDF]H. L. Maness, G. W. Marcy, E. B. Ford, P. H. Hauschildt, A. T. Shreve, G. B. Basri, R. P. Butler, S. S. Vogt, The M Dwarf GJ 436 and its Neptune-Mass Planet, 2006. Texte en accès libre sur arXiv : astro-ph/0608260.
  7. a et b (en) [PDF]Paul Butler, Steven S. Vogt, Geoffrey W. Marcy, Debra A. Fischer, Jason T. Wright, Gregory W. Henry, Greg Laughlin, Jack Lissauer, A Neptune-Mass Planet Orbiting the Nearby M Dwarf GJ 436, 2004, p. 580–588 Texte en accès libre sur arXiv : astro-ph/0408587v2.
  8. (en) « Scientists discover first of a new class of extrasolar planets », NASA,‎ (consulté le 16 mai 2007)
  9. « Lyα transit spectroscopy and the neutral hydrogène tail of the hot Neptune GJ 436b » [« Spectroscopie du transie en Lyα et la queue d'hydrogène neutre du Neptune chaud GJ 436 b »], Astrophysical Journal, no 786,‎ , p. 132 (lire en ligne). Article reçu le 23 décembre 2013, accepté le 23 mars 2014, publié le 24 avril 2014.
    Outre Jennifer R. Kulow, les co-auteurs sont Kevin France, Jeffery Linsky et R. O. Parke Loyd1.
  10. « A giant comet-like cloud of hydrogen escaping the warm Neptune-mass exoplanet GJ 436b » [« Un nuage géant tel celui d'une comète s'échappant de l'exoplanète tempérée de la masse de Neptune GJ 436 b »], Nature, no 522,‎ , p. 459–461 (DOI 10.1038/nature14501, lire en ligne). Fichier PDF de l'article. Article reçu le 17 février 2015, accepté le 27 avril 2015, publié en ligne le 24 juin 2015.
    Outre David Ehrenreich, les co-auteurs sont Vincent Bourrier, Peter J. Wheatley, Alain Lecavelier des Etangs, Guillaume Hébrard, Stéphane Udry, Xavier Bonfils, Xavier Delfosse, Jean-Michel Désert, David K. Sing et Alfred Vidal-Madjar.
  11. http://io9.com/this-freaky-exoplanet-features-a-massive-comet-like-tai-1713861280
  12. « Hubble sees atmosphere being stripped from Neptune-sized exoplanet » (consulté le 25 juin 2015)
  13. (en) David Shiga, « Strange alien world made of "hot ice" », New Scientist,‎ (lire en ligne)
  14. (en) Maggie Fox, « Hot "ice" may cover recently discovered planet », Science News, Scientific American.com,‎ (lire en ligne)

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]