Un métal réfléchissant

Nov 22, 2023

Nature (2023)Citer cet article

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Il n'y a pas de planètes de taille intermédiaire entre la Terre et Neptune dans notre système solaire, mais ces objets se trouvent autour d'une fraction substantielle d'autres étoiles [1]. Les statistiques démographiques montrent que les planètes proches dans cette gamme de taille se divisent en deux classes en fonction de leurs rayons [2, 3]. On suppose que le groupe avec des rayons plus grands (appelés "sous-Neptunes") se distingue par des atmosphères dominées par l'hydrogène qui représentent quelques pour cent de la masse totale des planètes [4]. GJ 1214b est un archétype sous-Neptune qui a été largement observé en utilisant la spectroscopie de transmission pour tester cette hypothèse [5-14]. Cependant, les spectres mesurés sont dépourvus de caractéristiques, et donc non concluants, en raison de la présence d'aérosols de haute altitude dans l'atmosphère de la planète. Nous rapportons ici une courbe de phase thermique spectroscopique de GJ 1214b obtenue avec JWST dans l'infrarouge moyen. Les spectres côté jour et côté nuit (températures de luminosité moyennes de 553 ± 9 et 437 ± 19 K, respectivement) montrent chacun > 3σ preuve de caractéristiques d'absorption, avec H2O comme cause la plus probable dans les deux cas. L'émission thermique globale mesurée implique que l'albédo de Bond de GJ 1214b est de 0,51 ± 0,06. La comparaison entre les données de courbe de phase spectroscopique et les modèles tridimensionnels de GJ 1214b révèle une planète avec une atmosphère à haute métallicité recouverte d'une couche épaisse et hautement réfléchissante de nuages ​​ou de brume.

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Département d'astronomie, Université du Maryland, College Park, MD, États-Unis

Eliza M.-R. Kempton, Arjun B. Savel, Kenneth E. Arnold, Matthew C. Nixon, Matej Malik et Jegug Ih

Département d'astronomie et d'astrophysique, Université de Chicago, Chicago, Illinois, États-Unis

Michael Zhang, Jacob L. Bean et Qiao Xue

Institut Max Planck d'astronomie, Heidelberg, Allemagne

Maria E. Steinrueck & Sebastian Zieba

Laboratoire Terre et Planètes, Carnegie Institution for Science, Washington, DC, États-Unis

Anjali A. A. Piette & Peter Gao

Département de physique, Université d'Oxford, Oxford, Royaume-Uni

Vivien Parmentier & Jake Taylor

Département d'astronomie, Université du Michigan, Ann Arbor, MI, États-Unis

Isaac Malsky et Emily Rauscher

École de physique et d'astronomie, Université de Leicester, Leicester, Royaume-Uni

Michael T.Romain

Institut BAER, Centre de recherche Ames de la NASA, Moffet Field, Californie, États-Unis

Taylor J.Bell

Institut Trottier de Recherche sur les Exoplanètes and Département de Physique, Université de Montréal, Montréal, QC, Canada

Jack Taylor

Centre d'astrophysique computationnelle, Flatiron Institute, New York, NY, États-Unis

Arjun B. Savel

Laboratoire de physique appliquée Johns Hopkins, Laurel, MD, États-Unis

Kevin B. Stevenson

Steward Observatory, Université d'Arizona, Tucson, AZ, États-Unis

Megan Mansfield

Agence spatiale européenne, Space Telescope Science Institute, Baltimore, MD, États-Unis

Sarah Kendrew

Observatoire de Leiden, Université de Leiden, Leiden, Pays-Bas

Sébastien Zieba

Boursier Région Parisienne, Action Marie Sklodowska-Curie, Paris, France

Elsa Ducrot

AIM, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay, Université de Paris, Gif-sur-Yvette, France

Elsa Ducrot, Achrène Dyrek & Pierre-Olivier Lagage

Département de physique et d'astronomie, Université Vanderbilt, Nashville, TN, États-Unis

Keivan G. Stassun

Centre d'excellence en systèmes d'information, Tennessee State University, Nashville, TN, États-Unis

Gregory W. Henry

Laboratoire lunaire et planétaire, Université d'Arizona, Tucson, AZ, États-Unis

Travis Barman

Eureka Scientific, Inc., Oakland, Californie, États-Unis

Roxane Loup

NASA Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, Californie, États-Unis

Tiffany Kataria

Département de physique et d'astronomie, Université Johns Hopkins, Baltimore, MD, États-Unis

Guangwei Fu

École d'exploration de la Terre et de l'espace, Université d'État de l'Arizona, Tempe, Arizona, États-Unis

Louis Welbanks

Département d'astronomie et d'astrophysique, Université de Californie, Santa Cruz, Californie, États-Unis

Pierre McGill

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Correspondance à Eliza M.-R. Kempton.

Réimpressions et autorisations

Kempton, E.MR., Zhang, M., Bean, JL et al. Une atmosphère réfléchissante riche en métaux pour GJ 1214b à partir de sa courbe de phase JWST. Nature (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06159-5

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Reçu : 11 février 2023

Accepté : 02 mai 2023

Publié: 10 mai 2023

DOI : https://doi.org/10.1038/s41586-023-06159-5

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