Le JWST détecte pour la première fois du dioxyde de carbone « sans équivoque » dans l’atmosphère d’une exoplanète
Il s’agit de la première preuve définitive de la présence de cette molécule dans l’atmosphère d’un monde lointain.
Une conception d’artiste de WASP-39 b. Crédit d’image : NASA, ESA, CSA et J. Olmsted (STScI).
Le JWST a permis de réaliser d’incroyables observations de galaxies lointaines et de planètes proches, mais il vient maintenant de livrer l’incroyable science des exoplanètes que de nombreux astronomes attendaient. Le télescope spatial a détecté le premier dioxyde de carbone “sans équivoque” dans l’atmosphère d’un monde lointain, la toute première détection incontestable de ce type.
Décrite dans un article accepté pour publication dans Nature et disponible sur le serveur de préimpression ArXiv, la détection a été faite dans l’atmosphère de l’exoplanète WASP-39 b, une planète bien connue orbitant autour d’une étoile semblable au Soleil, située à 700 années-lumière. La planète passe devant son étoile depuis notre ligne de visée et, ce faisant, elle bloque une partie de la lumière, ce qui nous permet de savoir qu’elle est là.
Le JWST est conçu pour étudier la lumière et déterminer ce qui, dans l’atmosphère, a pu bloquer certaines couleurs infrarouges. WASP-96b était en fait l’une de ses premières cibles scientifiques, et il y a déjà détecté de la vapeur d’eau. Maintenant, il a également détecté du dioxyde de carbone (CO2).
“Les observations précédentes de cette planète avec Hubble et Spitzer nous avaient donné des indices alléchants de la présence possible de dioxyde de carbone”, a déclaré le professeur Natalie Batalha de l’UC Santa Cruz qui a dirigé l’équipe qui a fait la détection. “Les données du JWST ont montré une caractéristique sans équivoque de dioxyde de carbone qui était si proéminente qu’elle nous criait pratiquement dessus.”
Le signal qui démontre la présence de CO2 sur WASP-39 b. Crédit d’image : Illustration : NASA, ESA, CSA, et L. Hustak (STScI) ; Science : L’équipe scientifique de la communauté des exoplanètes en transit JWST Early Release.
“Dès que les données sont apparues sur mon écran, la caractéristique énorme du dioxyde de carbone m’a saisi”, a déclaré Zafar Rustamkulov, chercheur diplômé de l’Université Johns Hopkins et membre de l’équipe. “C’était un moment spécial, le franchissement d’un seuil important dans les sciences des exoplanètes.”
WASP-39 b est une géante gazeuse chaude, orbitant près de son étoile, ce qui la fait passer pour une planète. Ainsi, alors qu’elle a la masse de Saturne, elle est beaucoup plus grosse, avec un diamètre 1,3 fois plus grand que Jupiter. Sa proximité avec l’étoile, environ un huitième de la distance entre le Soleil et Mercure, la rend extrêmement chaude, environ 900°C. Il n’y a rien de semblable à ce monde dans notre système solaire.
Les étoiles et les géantes gazeuses sont principalement composées d’éléments légers comme l’hydrogène et l’hélium, mais les éléments plus lourds sont essentiels à la formation des planètes. Le CO2 est un ingrédient important de l’atmosphère des planètes de notre système solaire, que l’on retrouve aussi bien sur les planètes rocheuses comme Mars et Vénus que sur les géantes gazeuses Saturne et Jupiter. Le CO2 est également un excellent indicateur de l’abondance d’éléments plus lourds dans l’atmosphère des géantes gazeuses.
“La capacité de déterminer la quantité d’éléments lourds dans une planète est essentielle pour comprendre comment elle s’est formée, et nous pourrons utiliser ce bâton de mesure du dioxyde de carbone pour toute une série d’exoplanètes afin d’acquérir une compréhension globale de la composition des planètes géantes”, a déclaré le co-auteur Jonathan Fortney, professeur à l’UC Santa Cruz et directeur du laboratoire des autres mondes.
Ce n’est que le début de l’exploration des exoplanètes par le JWST, et pas seulement des géantes gazeuses mais aussi des mondes semblables à la Terre.
“En découvrant des milliers d’exoplanètes au cours des deux dernières décennies et demie, nous avons réalisé que la plupart des autres systèmes planétaires sont très différents du nôtre”, a déclaré Peter Gao, membre de l’équipe de la Carnegie Institution for Science.
“Le bond en avant que permet le JWST dans notre capacité à étudier les atmosphères des exoplanètes fera considérablement progresser nos connaissances sur la façon dont elles sont façonnées par la composition de leur étoile hôte et l’évolution du système planétaire, ce qui pourrait apporter des réponses sur les raisons pour lesquelles notre système solaire est si différent.”
Certains des mondes étudiés par le JWST ont encore besoin d’un nom, et vous pouvez faire partie de l’histoire de l’espace et participer au concours pour les nommer ici même.
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Source : IFLScience – Traduit par Anguille sous roche
