Des vents inhabituels fournissent les indices les plus probants à ce jour d’une activité magnétique sur des exoplanètes

Une équipe d’astronomes a mis en évidence les indices les plus probants à ce jour suggérant que certaines planètes situées en dehors de notre système solaire pourraient être magnétiques. À l’aide du Very Large Telescope (VLT) de l’Observatoire Européen Austral (ESO) et du télescope Gemini Nord, les chercheurs ont mesuré la vitesse des vents sur sept exoplanètes très chaudes, semblables à Jupiter. Ces observations ont révélé que les vents sur ces planètes sont très probablement régis par des champs magnétiques, fournissant ainsi la première mesure fiable du magnétisme sur des planètes situées en dehors du système solaire.

« Cette découverte essentielle ouvre de toutes nouvelles perspectives pour la recherche sur les exoplanètes. C’est la première fois que nous pouvons comparer les environnements magnétiques d’autres mondes — une étape clé pour comprendre, à terme, quelles planètes peuvent rester habitables, conserver leur eau et peut-être même, un jour, abriter la vie telle que nous la connaissons », explique Julia Seidel, astronome au Laboratoire Lagrange de l’Observatoire de la Côte d’Azur, en France, et auteure principale de l’étude publiée aujourd’hui dans Nature Astronomy.

Le champ magnétique terrestre influence notre atmosphère de manière complexe et constitue donc un élément clé pour comprendre ce qui rend la planète habitable. D’autres planètes du système solaire, comme Jupiter et Saturne, possèdent également des champs magnétiques. Cependant, au cours des 15 dernières années, personne n’avait réussi à mesurer directement l’intensité des champs magnétiques des exoplanètes — jusqu’à présent.

L’équipe n’avait toutefois pas pour objectif de mesurer le champ magnétique, mais plutôt les vents. Elle a mesuré la vitesse des vents sur sept exoplanètes en orbite autour de différentes étoiles : des géantes gazeuses semblables à Jupiter, mais chacune en rotation synchrone avec son étoile hôte et très proche de celle-ci. Tout comme nous ne voyons toujours qu’une seule face de la Lune, ces planètes présentent toujours la même face à l’étoile, ce qui se traduit par un côté diurne brûlant et un côté nocturne glacial. Cette différence de température crée un climat totalement différent de celui de notre planète, avec des vents extrêmement violents. Les vitesses du vent dans leur échantillon variaient d’environ 7 200 km/h à plus de 25 000 km/h ; à titre de comparaison, les vents les plus rapides mesurés sur Jupiter atteignent des vitesses d’environ 1 500 km/h.

« Au départ, nous avons cherché à vérifier si les vents atmosphériques se comportaient de la même manière sur toutes les planètes chaudes », explique Julia Seidel, qui était auparavant astronome à l’ESO au Chili. Pour ses mesures, l’équipe a utilisé des données provenant de l’instrument ESPRESSO installé sur le VLT de l’ESO, dans le désert d’Atacama au Chili, ainsi que d’un instrument similaire monté sur le télescope Gemini Nord à Hawaï, aux États-Unis. (Le VLT est un télescope de l’ESO, tandis que Gemini North constitue la moitié de l’Observatoire international Gemini, financé en partie par la National Science Foundation (NSF) des États-Unis et exploité par NSF NOIRLab).

Mais lorsqu’ils ont examiné la variation de la vitesse des vents en fonction de la température des planètes, ils ont constaté l’émergence d’une tendance très surprenante : plus la planète est chaude, plus le vent est faible. « C’est tout à fait contre-intuitif car, toutes choses étant égales par ailleurs, les planètes chaudes disposent de plus d’énergie pour accélérer les vents ! Il doit se passer quelque chose qui ralentit la vitesse des vents sur les objets plus chauds », explique Vivien Parmentier, co-auteur de l’étude et professeur au Laboratoire Lagrange.

L’équipe a conclu que l’explication la plus plausible à ce mystère réside dans la présence de champs magnétiques à l’échelle planétaire, car ces champs peuvent agir comme un frein, ralentissant le mouvement des particules chargées dans l’atmosphère. Les données ont ainsi permis aux chercheurs de déduire l’intensité du champ magnétique de chacune des planètes étudiées. Ils ont constaté que leur intensité était comparable à celle des champs magnétiques de notre système solaire : environ quatre fois plus forte que celle de Saturne ou environ la moitié de celle de Jupiter.

Des champs magnétiques aussi puissants pourraient avoir des répercussions bien au-delà du simple vent sur ces planètes lointaines. « Ici, sur Terre, nous connaissons la beauté des aurores boréales et australes, où les particules provenant du Soleil heurtent notre champ magnétique et sont guidées vers les pôles, entrant en collision avec les gaz de l’atmosphère pour produire des spectacles colorés de vert, de rose et de violet », explique Bibiana Prinoth, co-auteure de l’étude, ancienne doctorante à l’université de Lund, en Suède, et aujourd’hui astronome à l’ESO à Garching, en Allemagne. Sur les exoplanètes étudiées, les aurores d’origine magnétique pourraient être encore plus spectaculaires. L’équipe attend avec impatience l’arrivée de l’Extremely Large Telescope de l’ESO, qui permettra de caractériser non seulement les grandes exoplanètes de type Jupiter, mais aussi les plus petites, comme la Terre, et peut-être même de détecter les gaz susceptibles de produire des aurores sur ces mondes lointains. Bibiana Prinoth déclare : « J’aime imaginer que certains de ces mondes ont un ciel rempli non seulement d’étoiles, mais aussi de vastes rideaux de lumière colorée dansant à l’horizon d’une planète dont la moitié est plongée dans un jour perpétuel et l’autre dans une nuit sans fin.

Ressources complémentaires

• Publication scientifique : Magnetic field strengths of hot giant exoplanets consistent with Solar System values by Julia V. Seidel et al. https://doi.org/10.1038/s41550-026-02870-1
• Communiqué de Presse de l’ESO

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• Florian Debras, Florian.Debras@irap.omp.eu