Pourquoi a-t-on détecté du CO2 dans l’atmosphère d’une exoplanète ?

Il s’agit d’une détection faite au transit secondaire, quand la planète passe derrière son étoile. On mesure la diminution du flux pendant cette éclipse de la planète par l’étoile et en faisant ça à plusieurs longueurs d’onde, on obtient un spectre de l’émission thermique du côté jour de la planète.

Le CO2 pose un souci à ceux qui utilisent des modèles purement thermochimiques, c’est-à-dire où la seule température détermine la composition. Typiquement il s’agit de modèles dérivés de modèles d’atmosphères stellaires ou de naines brunes. Par contre, pour qui fait un peu de photochimie (chimie induite par la rayonnement lumineux de l’étoile), il est normal de trouver du CO2. En effet, les molécules les plus abondantes à ces températures(> 1500 K) pour un mélange de composition solaire sont H2, H2O et CO. H2O est dissocié produisant des radicaux OH qui réagissent avec CO pour former du CO2. Le CO2 est lui aussi photodissocié, mais comme il absorbe exactement aux mêmes longueurs d’onde que H2O, il est protégé par l’écran que forme l’eau. Donc on s’attend bien à trouver du CO2. Beaucoup semblent surpris mais c’est aussi simple que ça.

Vive la photochimie…

Pour en savoir plus sur la détection de CO2 dans l’atmosphère de HD 189733b.