Le télescope Webb a enregistré des explosions solaires dans un système solaire captivant

« Chacune de ces planètes est vraiment précieuse. »

Les astronomes exploitent le télescope spatial James Webb – l’observatoire spatial le plus puissant jamais construit – pour étudier le fascinant système solaire TRAPPIST-1.

Ce système solaire, situé à environ 40 années-lumière, contient sept planètes rocheuses de la taille de la Terre. Elle contient également une étoile naine rouge (TRAPPIST-1), une étoile beaucoup plus petite mais bien plus volatile que le soleil. Cette naine rouge projette plusieurs fois par jour de puissantes explosions d’énergie, appelées éruptions solaires, dans ce système solaire lointain. Des éruptions solaires similaires provenant de notre soleil se produisent environ une fois par mois.

Pour vraiment comprendre les planètes TRAPPIST et discerner si certaines pourraient abriter des conditions propices à la vie, les planétologues doivent comprendre ces éruptions solaires. Dans une nouvelle recherche publiée en ligne et bientôt disponible dans la publication à comité de lecture The Astrophysical Journal, les chercheurs ont utilisé le télescope Webb pour enregistrer quatre de ces explosions solaires.

« Si nous voulons en savoir plus sur les exoplanètes, il est vraiment important de comprendre leurs étoiles », a déclaré Ward Howard, auteur principal de la recherche et chercheur Sagan de la NASA au Département des sciences astrophysiques et planétaires de CU Boulder, dans un communiqué.

Les quatre explosions solaires se sont produites en seulement 27 heures. Surtout, ces éclats de lumière intenses peuvent obscurcir ou modifier la lumière que le télescope Webb observe depuis les planètes TRAPPIST – et c’est un gros problème. Depuis notre point d’observation privilégié dans l’espace, nous pouvons observer (avec de puissants télescopes) les planètes TRAPPIST transitant devant leur étoile alors qu’elles tournent autour. Le télescope Webb transporte des instruments (spectrographes) qui analysent la façon dont la lumière des étoiles lointaines traverse l’atmosphère d’une planète extraterrestre, et le spectre de couleurs qui en résulte révèle la composition atmosphérique d’une planète, comme l’eau, le dioxyde de carbone et au-delà.

Dans cette nouvelle recherche, Howard et son équipe ont créé un moyen de filtrer la lumière de ces éruptions solaires perturbatrices et fréquentes, offrant ainsi une vision beaucoup plus claire de ces mondes lointains au-delà de notre système solaire, appelés exoplanètes.

« Chacune de ces planètes est vraiment précieuse. »

« Il n’existe qu’une poignée de systèmes stellaires où nous avons la possibilité de rechercher ce genre d’atmosphères », a expliqué Howard. « Chacune de ces planètes est vraiment précieuse. »

Trois des sept planètes TRAPPIST se trouvent dans la « zone habitable » du système solaire, une région tempérée de l’espace où de l’eau pourrait exister à la surface d’un objet. Ce sont des endroits particulièrement attrayants pour que Webb puisse approfondir ses recherches. Jusqu’à présent, les scientifiques ont utilisé Webb pour examiner les atmosphères des deux planètes les plus proches de l’étoile naine rouge (pas dans la zone habitable), mais n’ont trouvé aucune preuve d’atmosphères ou d’habitabilité significatives.

Mais alors que Webb inspecte de près les planètes TRAPPIST restantes, ce nouveau modèle, qui sépare la lumière normale de l’étoile des intenses explosions solaires, pourrait devenir un atout crucial.

« Si vous ne tenez pas compte des éruptions cutanées, vous pourriez détecter des molécules dans l’atmosphère qui n’y sont pas vraiment, ou vous tromper sur la quantité de matière dans l’atmosphère », a déclaré Ward.

Restez à l’écoute pour les vues imminentes sur les mondes TRAPPIST…

Les puissantes capacités du télescope Webb

Le télescope Webb – une collaboration scientifique entre la NASA, l’ESA et l’Agence spatiale canadienne – est conçu pour scruter le cosmos le plus profond et révéler de nouvelles informations sur les débuts de l’univers. Mais il s’agit également d’observer les planètes intrigantes de notre galaxie, ainsi que les planètes et les lunes de notre système solaire.

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Voici comment Webb réalise des exploits sans précédent, et le fera probablement pendant des décennies :

– Miroir géant : Le miroir de Webb, qui capte la lumière, mesure plus de 21 pieds de diamètre. C’est plus de deux fois et demie plus grand que le miroir du télescope spatial Hubble. Capturer plus de lumière permet à Webb de voir des objets anciens et plus éloignés. Comme décrit ci-dessus, le télescope observe des étoiles et des galaxies qui se sont formées il y a plus de 13 milliards d’années, quelques centaines de millions d’années seulement après le Big Bang.

« Nous allons voir les toutes premières étoiles et galaxies jamais formées », a déclaré Jean Creighton, astronome et directeur du planétarium Manfred Olson à l’Université du Wisconsin-Milwaukee, à Indigo Buzz en 2021.

– Vue infrarouge : Contrairement à Hubble, qui observe en grande partie la lumière qui nous est visible, Webb est avant tout un télescope infrarouge, ce qui signifie qu’il observe la lumière dans le spectre infrarouge. Cela nous permet de voir beaucoup plus de l’univers. L’infrarouge a des longueurs d’onde plus longues que la lumière visible, de sorte que les ondes lumineuses glissent plus efficacement à travers les nuages ​​cosmiques ; la lumière n’entre pas aussi souvent en collision et n’est pas dispersée par ces particules densément emballées. En fin de compte, la vision infrarouge de Webb peut pénétrer dans des endroits où Hubble ne peut pas pénétrer.

« Cela lève le voile », a déclaré Creighton.

– Observer des exoplanètes lointaines : Le télescope Webb transporte des équipements spécialisés appelés spectrographes qui révolutionneront notre compréhension de ces mondes lointains. Les instruments peuvent déchiffrer quelles molécules (telles que l’eau, le dioxyde de carbone et le méthane) existent dans l’atmosphère d’exoplanètes lointaines, qu’il s’agisse de géantes gazeuses ou de mondes rocheux plus petits. Webb examinera les exoplanètes de la Voie lactée. Qui sait ce que nous trouverons ?

« Nous pourrions apprendre des choses auxquelles nous n’avions jamais pensé », a déclaré Mercedes López-Morales, chercheuse sur les exoplanètes et astrophysicienne au Centre d’astrophysique de Harvard et Smithsonian, à Indigo Buzz en 2021.

Les astronomes ont déjà découvert des réactions chimiques intrigantes sur une planète située à 700 années-lumière et, comme décrit ci-dessus, l’observatoire a commencé à étudier l’un des endroits les plus attendus du cosmos : les planètes rocheuses de la taille de la Terre du système solaire TRAPPIST. système.