Le télescope Webb montre des pouvoirs fantastiques en zoomant sur une planète extraterrestre

Capacités cosmiques sans précédent.

Les mondes rocheux du système solaire TRAPPIST ont captivé les scientifiques.

Jusqu’à récemment, ces planètes de la taille de la Terre au-delà de notre système solaire, appelées exoplanètes, sont restées largement mystérieuses. Mais les chercheurs soupçonnent que certains pourraient héberger de l’eau, et peut-être même des conditions propices à la vie extraterrestre. Grâce à la puissance du télescope spatial James Webb, l’observatoire spatial le plus avancé jamais construit, les astronomes peuvent analyser ces mondes avec des détails sans précédent. Jusqu’à présent, Webb a vu les deux planètes les plus proches de leur étoile, TRAPPIST-1.

Les scientifiques ont récemment entraîné le télescope Webb sur TRAPPIST-1 c, la deuxième des sept planètes TRAPPIST connues, et une qui orbite à seulement 2,5 millions de kilomètres de sa petite étoile « naine rouge » (également appelée « naine M »). Ils ont publié la recherche dans la revue scientifique Nature. Les astronomes ont découvert que cette planète chaude n’héberge probablement pas une atmosphère épaisse (peut-être similaire à Vénus), comme les astronomes l’ont spéculé une fois, et a plutôt peu ou pas d’eau et n’est pas un excellent candidat pour l’habitabilité. Il y a cependant plus de planètes TRAPPISTES que Webb doit observer en profondeur.

« TRAPPIST-1 c est intéressant car il s’agit essentiellement d’un jumeau de Vénus : il a à peu près la même taille que Vénus et reçoit une quantité de rayonnement similaire de son étoile hôte à celle que Vénus reçoit du soleil », a déclaré Laura Kreidberg, chercheuse sur les exoplanètes au Max Planck. Institute for Astronomy et co-auteur de l’étude, a déclaré dans un communiqué. « Nous pensions qu’il pourrait y avoir une épaisse atmosphère de dioxyde de carbone comme Vénus. »

(La planète est chaude, à environ 225 degrés Fahrenheit sur son côté jour, mais pas aussi chaude que la torride Vénus, qui est aussi chaude qu’un four à pizza.)

Le télescope Webb est bien équipé pour scruter les systèmes solaires lointains. Son miroir mesure plus de 21 pieds de diamètre, soit plus de deux fois et demie plus grand que celui du télescope spatial Hubble, ce qui lui permet de capturer la lumière extrêmement faible des exoplanètes de notre galaxie de la Voie lactée.

Dans le cas de TRAPPIST-1 c, situé à quelque 40 années-lumière de la Terre, les astronomes ont utilisé une stratégie astucieuse pour découvrir ce qui se trouve ou non dans l’atmosphère. Ils ont regardé le monde passer quatre fois derrière son étoile, permettant aux chercheurs de comparer la luminosité totale lorsque la planète était à côté de l’étoile (TRAPPIST-1 c plus la lumière de son étoile) par rapport à la seule lumière de l’étoile. Cela a permis aux astronomes de déterminer quelle quantité d’un certain type de lumière, qui est absorbée par le CO2, était présente sur ce monde extraterrestre. En fin de compte, ils ont trouvé peu de preuves de CO2.

« Nos résultats sont cohérents avec la planète étant un rocher nu sans atmosphère, ou la planète ayant une atmosphère de CO2 très mince (plus mince que sur Terre ou même Mars) sans nuages ​​», a déclaré Sebastian Zieba, un étudiant diplômé de l’Institut Max Planck qui a dirigé la recherche. dans un rapport.

Trouver la nature probable de TRAPPIST-1 c, et des prochaines planètes TRAPPIST que Webb étudiera, nécessite une extrême sensibilité du télescope.

« La sensibilité requise pour faire la distinction entre divers scénarios atmosphériques sur une si petite planète si éloignée est vraiment remarquable », a expliqué la NASA. « La diminution de la luminosité détectée par Webb lors de l’éclipse secondaire n’était que de 0,04 % : ce qui équivaut à regarder un écran de 10 000 petites ampoules et à remarquer que seulement quatre se sont éteintes. »

Le tweet a peut-être été supprimé

La réalité selon laquelle jusqu’à présent deux planètes TRAPPIST ont des atmosphères profondément minces et aucun signe d’eau pourrait signifier que les autres planètes TRAPPIST sœurs – bien que plus éloignées de leur étoile et existant dans des environnements plus tempérés – pourraient encore avoir peu d’eau ou d’ingrédients pour un monde habitable.

Ou non. Webb nous aidera à le découvrir.

« Webb est si sensible qu’il peut rechercher des éléments et des molécules comme l’oxygène, l’azote et le dioxyde de carbone dans les atmosphères des exoplanètes », La NASA a tweeté. « Le mystère demeure – les planètes en orbite autour de petites naines M peuvent-elles maintenir les atmosphères nécessaires pour soutenir la vie telle que nous la connaissons? »

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 des informations sans précédent sur l’univers primitif. Mais c’est aussi scruter des planètes intrigantes de notre galaxie (comme les mondes TRAPPIST), et même les planètes de notre système solaire.

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Voici comment Webb réalise des choses 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. Capturer plus de lumière permet à Webb de voir des objets anciens plus éloignés. Comme décrit ci-dessus, le télescope scrute les étoiles et les 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 qui se sont formées », a déclaré Jean Creighton, astronome et directeur du Planétarium Manfred Olson de l’Université du Wisconsin-Milwaukee, à Indigo Buzz en 2021.

• Vue infrarouge : Contrairement à Hubble, qui voit en grande partie la lumière qui nous est visible, Webb est principalement un télescope infrarouge, ce qui signifie qu’il voit 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 avec ces particules denses et n’est pas dispersée par celles-ci. En fin de compte, la vision infrarouge de Webb peut pénétrer des endroits inaccessibles à Hubble.

  « Cela lève le voile », a déclaré Creighton.

• Observer des exoplanètes lointaines : Le télescope Webb transporte des équipements spécialisés appelés spectromètres qui révolutionnera 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 les atmosphères d’exoplanètes lointaines – qu’il s’agisse de géantes gazeuses ou de mondes rocheux plus petits. Webb se penchera sur les exoplanètes de la galaxie de la Voie lactée. Qui sait ce que nous trouverons.

  « Nous pourrions apprendre des choses auxquelles nous n’avions jamais pensé », Mercedes López-Morales, chercheuse en exoplanètes et astrophysicienne au Center for Astrophysics-Harvard & Smithsoniana déclaré à Indigo Buzz en 2021.