Les scientifiques font une détection sans précédent sur une planète à 700 années-lumière

« C’est incroyablement excitant de savoir que tout va être réécrit. »

Le puissant télescope Webb n’a pas besoin de prendre de jolies photos pour révolutionner notre compréhension du cosmos.

Les astronomes ont concentré l’observatoire spatial – qui a atteint avec succès son avant-poste à un million de kilomètres de la Terre cette année – sur l’exoplanète semblable à Saturne (c’est-à-dire la planète au-delà de notre système solaire) WASP-39 b. C’est une géante gazeuse chaude en orbite proche d’une étoile à 700 années-lumière. Auparavant, les scientifiques utilisaient des instruments spécialisés à bord de Webb pour détecter le gaz carbonique sur ce monde extrême.

Maintenant, pour la première fois, ils ont découvert « un menu complet » d’atomes et de molécules dans les nuages ​​d’une exoplanète, et certains interagissent. Cette dernière détection prouve que les astronomes peuvent scruter les atmosphères d’étranges exoplanètes et déchiffrer ce qui se passe ou est fabriqué chimiquement – et si ces mondes pourraient alors contenir des conditions susceptibles d’abriter la vie. (Sur notre planète, la chimie atmosphérique, qui est responsable de la création d’une atmosphère isolante et de la couche d’ozone protectrice, est vitale pour la vie.)

La lumière d’une étoile peut souvent alimenter des réactions chimiques sur une planète, un processus appelé « photochimie ». C’est ce qui se passe sur WASP-39 b.

« Les planètes sont sculptées et transformées en orbite dans le bain de rayonnement de l’étoile hôte », a déclaré Natalie Batalha, astronome à l’Université de Californie à Santa Cruz, qui a contribué à la nouvelle recherche, dans un communiqué.. « Sur Terre, ces transformations permettent à la vie de prospérer. » (Les cinq documents de recherche montrant la découverte sont répertoriés dans ce communiqué de presse de l’UC Santa Cruz.)

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Plus précisément, le télescope Webb a découvert la présence de vapeur d’eau, de dioxyde de soufre, de monoxyde de carbone, de sodium et de potassium, entre autres éléments. Pour détecter de telles molécules sur des planètes lointaines, les astronomes dirigent l’observatoire vers des exoplanètes connues de notre galaxie, la Voie lactée. Ensuite, comme Indigo Buzz l’a expliqué précédemment, ils font quelque chose de très profondément intelligent :

Ils attendront que les planètes voyagent devant leurs étoiles brillantes. Cette lumière stellaire passe à travers l’atmosphère de l’exoplanète, puis à travers l’espace, et finalement dans des instruments appelés spectrographes à bord de Webb (une stratégie appelée « spectroscopie de transit »). Ce sont essentiellement des prismes de haute technologie, qui séparent la lumière en un arc-en-ciel de couleurs. Voici le gros truc : certaines molécules, comme l’eau, dans l’atmosphère absorbent des types spécifiques, ou des couleurs, de lumière. « Chaque molécule a un régime alimentaire spécifique », a expliqué Néstor Espinoza, chercheur sur les exoplanètes au Space Telescope Science Institute, qui gère le télescope spatial James Webb.

Donc, si cette couleur n’apparaît pas dans le spectre des couleurs observées par un spectrographe Webb, cela signifie qu’elle a été absorbée (ou « consommée » par) l’atmosphère de l’exoplanète. En d’autres termes, cet élément est présent dans le ciel de cette planète. Le spectrographe produit des lignes (désignant différents types de lumière), pas de jolies images ; mais c’est une mine d’informations inestimables.

La détection particulièrement attrayante sur WASP-39 b est le dioxyde de soufre, qui se produit lorsque la lumière d’une étoile frappe l’atmosphère d’une planète. À l’aide d’ordinateurs, les chercheurs ont simulé les conditions dans cette atmosphère lointaine et ont déterminé que la photochimie formait cette molécule dans les nuages ​​épais et pelucheux de WASP-39 b.

« Sur Terre, ces transformations permettent à la vie de prospérer. »

Désormais, les astronomes savent qu’ils peuvent utiliser Webb pour rechercher des atmosphères dynamiques sur d’autres mondes lointains dans l’espace.

« Nous allons pouvoir avoir une vue d’ensemble des atmosphères d’exoplanètes », a déclaré Laura Flagg, chercheuse en exoplanètes à l’Université Cornell qui a travaillé sur cette recherche, dans un communiqué. « C’est incroyablement excitant de savoir que tout va être réécrit. C’est l’un des meilleurs aspects d’être un scientifique. »

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Restez à l’écoute. Le télescope Webb scrutera les atmosphères des planètes trappistes extrêmement intrigantes, sept mondes rocheux qui existent dans la zone d’un système solaire qui n’est ni trop chaud ni trop froid. Sur certains de ces orbes, l’eau pourrait clapoter à la surface.

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