Les astronomes ont conclu que la planète Kepler-13A b neige de l'oxyde de titane et de l'oxyde de vanadium, à 1730 années-lumière de la Terre. La modélisation a montré que ce phénomène n'est observé que du côté nuit du corps céleste, où les flocons de neige tombant tombent dans un «piège froid». L'article a été publié dans The Astronomical Journal.
La planète Kepler-13A b dans la constellation de la Lyre a été découverte par des scientifiques en 2011. Il appartient à la classe des Jupiters chauds et sa masse est près de trois mille fois celle de la Terre. En raison du fait que la planète est trop proche de son étoile mère, elle est toujours «face» à elle - c'est ce qu'on appelle la capture des marées. En conséquence, le côté diurne de la planète chauffe à des températures très élevées, environ 2,75 mille Kelvin. Dans le même temps, le côté nuit de Kepler-13A b reste toujours froid, et là, comme les scientifiques l'ont découvert, il y a de la neige d'oxyde de titane.
On sait que la température de l'atmosphère terrestre diminue de manière non uniforme avec l'augmentation de l'altitude. Dans la stratosphère, il y a une région d'inversion où les températures, au contraire, commencent à monter avant de continuer à baisser à plus haute altitude. Il en va de même pour les Jupiters chauds, dont le côté diurne est réchauffé à plus de 2,5 mille kelvin. On pense que l'oxyde de titane (TiO, à ne pas confondre avec le dioxyde de titane TiO2 - le composant principal de l'écran solaire) et l'oxyde de vanadium (II) sont présents dans l'enveloppe gazeuse de ces planètes, qui absorbent la lumière de l'étoile mère puis la réémettent, chauffant l'espace environnant. Cependant, il s'est avéré que l'atmosphère de Kepler-13A b se refroidit uniformément - ce n'est pas typique pour cette classe d'exoplanètes.
Les auteurs des travaux ont réalisé des observations dans le proche infrarouge à l'aide de la caméra Wide Field 3 du télescope spatial Hubble. De plus, ils ont utilisé les données du télescope spatial Kepler. En conséquence, les scientifiques n'ont pas détecté de signes d'inversion de température, qui auraient dû être observés dans l'enveloppe gazeuse Kepler-13A b.
Les chercheurs ont construit un modèle qui explique le comportement de l'atmosphère de la planète. Il s'est avéré que l'oxyde de titane est très probablement dans un piège froid du côté nuit. Des vents forts sur Kepler-13A b transportent des matières gazeuses d'une partie de la planète à une autre. Lorsque l'oxyde de titane et l'oxyde de vanadium frappent le côté nuit, ils se cristallisent et se rassemblent en nuages. La puissante gravité du corps céleste - six fois celle de Jupiter - attire la neige inhabituelle, la forçant à s'enfoncer dans la basse atmosphère. Là, il tombe dans un piège froid qui le maintient dans la moitié sombre de la planète.
Les observations des scientifiques soutiennent la théorie selon laquelle la gravité des planètes à marée chaudes peut créer des pièges froids verticaux. «La plupart des Jupiters chauds connus sont susceptibles d'avoir des précipitations, mais la gravité de ces géantes n'est pas aussi forte que Kepler-13A b. La neige d'oxyde de titane n'entre pas dans la basse atmosphère et est transportée vers le côté diurne, où elle s'évapore et se transforme à nouveau en gaz », commente l'un des auteurs de l'ouvrage.
Des pièges à froid se trouvent également dans le système solaire, bien qu'ils soient d'un type différent. Sur la planète naine Cérès, ce sont des cratères dans lesquels, selon les scientifiques, des dépôts de glace d'eau sont cachés. Des «pièges froids» similaires peuvent également être trouvés près des pôles de la lune.
Christina Ulasovich
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