Une nouvelle étude de l'exoplanète WASP-121b, un Jupiter ultra-chaud, a remis en question les théories traditionnelles de la formation des planètes. La recherche, menée par une équipe de l'École des sciences de la Terre et de l'espace de l'Université d'État de l'Arizona (ASU-SESE), suggère que ce géant gazeux s'est peut-être formé près de son étoile, contrairement à la croyance dominante selon laquelle de telles planètes se forment aux confins des systèmes stellaires.
Le recensement actuel des exoplanètes compte 5 832 candidats confirmés, avec plus de 7 500 en attente de confirmation. La plupart de ces exoplanètes confirmées sont des géantes gazeuses allant de corps de type Neptune à des corps similaires ou plusieurs fois plus grands et plus massifs que Jupiter et Saturne. Les astronomes ont traditionnellement théorisé que ces géantes gazeuses se forment dans les régions externes de leurs systèmes stellaires, où les températures sont suffisamment basses pour que des gaz comme l'hydrogène et l'hélium et des composés volatils se condensent ou gèlent.
Cependant, la découverte de nombreuses géantes gazeuses en orbite près de leurs étoiles, connues sous le nom de "Jupiters chauds", a soulevé des questions quant à savoir si ces planètes migrent après leur formation vers leurs orbites finales. L'équipe de l'ASU-SESE, qui fait partie du programme Roasting Marshmallows, s'est concentrée sur l'étude des atmosphères des Jupiters chauds et ultra-chauds à l'aide de l'instrument Immersion GRating INfrared Spectrograph (IGRINS), qui fait partie du télescope Gemini South au Chili.
L'analyse de WASP-121b par l'équipe a révélé un rapport élevé roche-glace dans son atmosphère, indiquant qu'elle a accumulé un excès de matière rocheuse pendant sa formation. Cette découverte suggère que la planète s'est formée plus près de son étoile qu'on ne le pensait auparavant, remettant en question le modèle traditionnel de formation des géantes gazeuses. La raison de cette découverte inattendue réside dans les températures extrêmes du côté jour de WASP-121b, qui sont si élevées que la matière rocheuse et les métaux sont vaporisés dans l'atmosphère. De puissants vents transportent ensuite ces matières vaporisées vers le côté nuit, où elles se condensent, conduisant à un phénomène connu sous le nom de "pluie de métal."
Cette recherche met en évidence l'importance de l'étude des atmosphères des exoplanètes pour obtenir des informations sur leur formation et leur évolution. Les conclusions de l'équipe démontrent que notre compréhension de la formation des planètes est toujours en évolution, et que de nouvelles découvertes continuent de remettre en question nos modèles existants.