Webb a trouvé son cas le plus solide à ce jour d'une exoplanète rocheuse avec une atmosphère
Le télescope se rapproche de l’analyse des planètes rocheuses d’autres systèmes solaires.
La recherche d'un monde rocheux emmailloté dans une atmosphère protectrice ailleurs dans l'espace a échappé aux scientifiques, mais le télescope spatial James Webb a trouvé des arguments solides.
Webb, le principal observatoire infrarouge géré par la NASA et les agences spatiales européenne et canadienne, a examiné de plus près la super-Terre 55 Cancri e, une exoplanète recouverte de dioxyde de carbone ou de monoxyde de carbone située à seulement 41 années-lumière.
Mais parler d’un « monde semblable à la Terre » serait trompeur. Découverte il y a 13 ans dans la constellation du Cancer, la planète semble orbiter si près de son étoile que sa surface est probablement constituée de lave. Et comme il serre si étroitement l'étoile, il est probable qu'il ne tourne pas non plus, avec un côté dans l'obscurité constante.
Pourtant, cette découverte pourrait être la meilleure preuve que les scientifiques aient trouvée de l’atmosphère d’une planète rocheuse en dehors du système solaire terrestre. Une telle découverte, publiée dans la revue Nature, renforce la confiance des experts dans leur capacité à découvrir des mondes rocheux aux atmosphères hospitalières.
« Webb repousse les frontières de la caractérisation des exoplanètes jusqu'aux planètes rocheuses », a déclaré Renyu Hu, chercheur au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, dans un communiqué. « Cela permet véritablement un nouveau type de science. »
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Lorsque les exoplanètes passent devant leur étoile hôte, la lumière de l’étoile est filtrée à travers cette atmosphère. Les molécules présentes dans l'atmosphère absorbent certaines longueurs d'onde ou couleurs de la lumière. Ainsi, en divisant la lumière de l'étoile en ses parties fondamentales – un arc-en-ciel – les astronomes peuvent utiliser Webb pour détecter les segments lumineux manquants et discerner la composition moléculaire d'une atmosphère.
Les scientifiques ont découvert des signes d’atmosphères entourant de nombreuses exoplanètes au cours des 20 dernières années, mais toutes étaient des planètes géantes gazeuses, comme Jupiter, avec des atmosphères épaisses principalement composées d’hydrogène.
Il est important de savoir ce qu'il y a dans l'atmosphère d'une autre planète. La NASA a appelé de manière ludique l'atmosphère terrestre sa « couverture de sécurité » : sans elle, le type de vie florissant sur la planète n'existerait pas. Ce cocon retient l’oxygène de l’air et filtre les rayons ultraviolets nocifs du soleil, tout en gardant notre monde chaud et habitable. De plus, cela crée une pression qui permet à l’eau liquide d’exister à la surface de la Terre.
Le premier signe que 55 Cancri e pourrait avoir une atmosphère substantielle est venu des relevés de température basés sur la lumière infrarouge qu'il émet. Si la planète est recouverte de roches en fusion sombres sans atmosphère – ou d’une très fine roche vaporisée – le côté exposé à une lumière constante devrait être d’environ 4 000 degrés Fahrenheit.
Au lieu de cela, les chercheurs ont trouvé une température beaucoup plus basse, d’environ 2 800 degrés Fahrenheit.
« C'est une très forte indication que l'énergie est distribuée du côté jour vers le côté nuit, très probablement par une atmosphère riche en volatilité », a déclaré M. Hu.
Alors que 55 Cancri e semble beaucoup trop chaud pour supporter la vie telle que nous la connaissons, les scientifiques pensent que son étude pourrait améliorer leur compréhension des conditions primitives de la Terre, de Vénus et de Mars, qui, selon certains, étaient également autrefois recouvertes d'océans de magma.
« En fin de compte, nous voulons comprendre quelles conditions permettent à une planète rocheuse de maintenir une atmosphère riche en gaz : un ingrédient clé pour une planète habitable », a déclaré Hu.
