Les observations de planètes en orbite autour d'autres étoiles sont de plus en plus courantes à mesure que les techniques astronomiques deviennent de plus en plus sophistiquées. Qu'est-ce qui peut causer cela? Dans une étude récente, des observations de la planète extrasolaire HD 209458b (également officieusement connue sous le nom de «Osiris», qui orbite autour d'une étoile dans la constellation de Pégase) ont révélé la signature spectroscopique la plus forte jamais établie pour une planète extrasolaire géante, indiquant qu'Osiris produit un énorme nuage de gaz. Ce gaz se perd dans l'atmosphère de la planète; Osiris s'évapore…
Osiris tourne autour d'une étoile (imaginative) appelée HD 209458, une naine jaune pas trop différente de notre Soleil (avec 1,1 masses solaires, 1,2 rayons solaires et une température de surface de 6000 K). Cette planète extrasolaire est particulière en ce qu'elle est facilement observable pendant sa période de transit de 3,5 jours terrestres. Cette très courte année est due à son petit rayon orbital de seulement 0,047 UA. Osiris pourrait être appelé un «Jupiter chaud» car il s'agit d'une géante gazeuse, à environ 60% de la masse de Jupiter et qui orbite à moins de 0,05 UA de son étoile parente. En raison de sa proximité avec HD 209458, Osiris a une température de surface de plus de 1000 K.
La taille et l'orbite compacte d'Osiris font varier la luminosité du HD 209458 de 2% lorsque la planète passe devant l'étoile. C'est pour cette raison que HD 209458 a été désignée comme «étoile variable» sous le nom de V376 Pegasi.
Cependant, l'analyse spectroscopique de l'étoile montre que les émissions d'éléments tels que l'hydrogène neutre et un ion carbone sont atténuées beaucoup plus que la variation de luminosité optique de 2%. Qu'est-ce qui pourrait être à l'origine de cette augmentation de la gradation pour les raies d'émission spectroscopiques? Comme la lumière est produite par HD 209458, elle est bloquée par le disque planétaire Osiris, créant la gradation de 2% observée par l'instrumentation optique. Cependant, quelque chose augmente la surface de section du disque, absorbant certaines longueurs d'onde spectrales d'émission stellaire. Par exemple, il y a un effet de gradation de 5 à 15% sur l'hydrogène neutre (HI à 121,6 nm) et un effet de gradation de 7 à 13% sur l'oxygène atomique (OI à 130,5 nm) et le carbone individuellement ionisé (C II à environ 133,5 nm ). Cela a conduit les astronomes à réaliser qu'il y avait un nuage de gaz autour d'Osiris, permettant à la plupart des longueurs d'onde optiques de passer, mais absorbant certaines raies spectroscopiques.
Comme Osiris est en orbite si près de son étoile, les émissions de rayons X et d'EUV sont des gaz excitants dans l'exosphère (les parties supérieures de l'atmosphère du géant gazeux), provoquant un échauffement et une expansion. La planète étant fortement influencée par l'attraction gravitationnelle de son étoile, les marées joueront un rôle important dans l'amplification de l'expansion de l'atmosphère d'Osiris. À un certain moment, lorsque «l'exobase» de la planète (ou la base de l'exosphère) atteint la limite de Roche, les gaz atmosphériques commencent à s'échapper de l'attraction gravitationnelle de la planète et l'interaction avec HD 209458 provoque une soufflage géométrique, éjectant d'énormes quantités de gaz atmosphériques dans l'espace. L'atmosphère d'Osiris est donc évaporer.
C'est un sujet intrigant, et plus de détails peuvent être trouvés dans la revue récemment publiée par David Ehrenreich du Laboratoire d'astrophysique de Grenoble, Université Joseph Fourier, France.
Source: arXiv: 0807.1885v1 [astro-ph]
