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Le James Webb telescope examine un ancien « monde aquatique »

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Vue d'artiste d'une mini-Neptune. Crédits : Nazarii Neshcherenskyi/istock

Une équipe d’astronomes a récemment « percé » les nuages ​​de l’exoplanète GJ 1214b, une mini-Neptune située à environ 40 années-lumière, pour examiner la composition de son atmosphère. Les résultats, publiés dans la revue Nature, ont confirmé la présence de vapeur d’eau.

Les planètes du système solaire ne sont pas vraiment représentatives de celles retrouvées dans la galaxie. Nous manquons par exemple de super-Terres, mais aussi de mini-Neptunes. Ces dernières sont appelées ainsi, car elles partagent certaines caractéristiques avec la planète Neptune tout en étant plus petites que les géantes gazeuses typiques.

L’analyse des mini-Neptunes revêt une grande importance scientifique pour deux raisons. D’une part, parce que ces exoplanètes sont très nombreuses en dehors de notre système solaire. Leur étude contribue donc à mieux comprendre la diversité des systèmes planétaires et la formation des planètes dans l’univers. D’autre part, bien que ces objets ne soient pas considérés comme des candidats favorables pour la vie telle que nous la connaissons, leur étude peut aider à mieux comprendre les conditions nécessaires à l’habitabilité des planètes en général.

Des chercheurs ont ainsi récemment focalisé leur attention sur l’un de ces mondes : une mini-Neptune baptisée GJ 1214b, située à environ 40 années-lumière de la Terre.

Un ancien monde aquatique

Des études antérieures effectuées par le télescope Hubble avaient suggéré la présence de vapeur d’eau dans son atmosphère. Cependant, les chercheurs n’avaient jamais pu confirmer ces résultats, les observations précédentes ayant été principalement entravées par d’épaisses couches de nuages.

Dans le cadre d’une nouvelle étude, des chercheurs ont utilisé la vision thermique infrarouge du puissant James Webb Telescope pour « voir » à travers cet épais voile nuageux.

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Vue d’artiste d’une planète mini-Neptune enveloppée d’une atmosphère brumeuse. (Crédits : NASA/JPL-Caltech/R. Hurt

Pour ce travail, l’équipe s’est appuyée sur l’instrument à infrarouge moyen (MIRI) de l’observatoire pour cartographier la température de la planète lorsqu’elle se déplace sur son orbite. Notez que ce monde évolue très près de son étoile. Cette proximité implique un verrouillage des marées. Autrement dit, comme la Lune avec la Terre, cette planète ne montre qu’un seul visage à son étoile.

Ici, les chercheurs ont donc recueilli des informations sur ses côtés jour et nuit, permettant de mieux comprendre de quoi l’atmosphère de cette planète est faite.

Il ressort de ces analyses que la température sur GJ 1214b change de façon spectaculaire entre les côtés jour et nuit (imaginez une journée sur Terre avec une chaleur étouffante pendant la journée, puis un blizzard pendant la nuit). Or, cette énorme variation de température montre que l’atmosphère de la planète ne peut pas être constituée uniquement de molécules d’hydrogène légères. Cette composition intègre également probablement de l’eau. 

Pour les chercheurs, il est donc probablement que GJ 1214b se soit formée à partir de glace d’eau, plus loin de son étoile, avant de migrer vers l’intérieur. En ce sens, la planète pourrait être considérée comme un « ancien monde aquatique ».