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Le James Webb Telescope révèle des détails sans précédent sur une atmosphère

james webb telescope WASP-39 b atmosphère
Cette image montre une vue d'artiste de la planète WASP-39 b. Crédit : NASA, ESA, ASC, J. Olmsted (STScI)

Un monde « brûlant » semblable à Saturne qui évolue à 700 années-lumière du Soleil devient l’exoplanète la mieux explorée à ce jour. De nouvelles mesures de son atmosphère par le James Webb Telescope ont en effet révélé des détails sans précédent sur sa chimie, permettant aux astronomes de tester des méthodes de détection de vie extraterrestre.

L’un des principaux objectifs du James Webb Telescope est d’analyser la composition de l’atmosphère des planètes situées au-delà de notre système. Pour ce faire, l’observatoire se focalise sur plusieurs étoiles autour desquelles évoluent des objets déjà identifiés. Étant donné que chaque élément absorbe et émet différentes longueurs d’onde de lumière à différents degrés, le JWT est ainsi capable de repérer ces « empreintes » dans l’atmosphère des exoplanètes alors qu’elles passent devant leur étoile hôte. Dès lors, les chercheurs peuvent identifier la présence de différents gaz à l’intérieur de ces atmosphères.

Dans le cadre de récents travaux, l’observatoire s’est focalisée sur l’exoplanète WASP-39 b. Il s’agit d’une « Saturne chaude » (une planète semblable à Saturne évoluant très près de son étoile) située à environ 700 années-lumière de la Terre. WASP-39 b, qui orbite à une distance huit fois plus proche que Mercure ne l’est de notre Soleil, complète un tour de son étoile en seulement quatre jours terrestres. D’autres télescopes spatiaux, dont Hubble et Spitzer, avaient déjà identifié quelques ingrédients isolés de son atmosphère. Cependant, ces nouvelles mesures du JWT fournissent une composition beaucoup plus détaillée.

Une atmosphère inhabitable

Il y a quelques mois, le James Webb Telescope avait déjà clairement détecté du dioxyde de carbone (CO2) dans son atmosphère. Il s’agissait alors d’une première. Parmi ces nouvelles révélations figure la première détection dans une atmosphère exoplanétaire de dioxyde de soufre. Il s’agit d’une molécule produite à partir de réactions chimiques déclenchées par la lumière à haute énergie de l’étoile mère de la planète. La couche d’ozone terrestre, située dans la haute atmosphère, est générée de la même manière.

Les mesures du James Webb Telescope ont également révélé la présence de sodium, de potassium, de monoxyde de carbone ou encore de vapeur d’eau, précisant ainsi les observations antérieures.

« La clarté des signaux d’un certain nombre de molécules différentes dans les données est remarquable« , déclare Mercedes López-Morales, du Centre d’astrophysique | Harvard & Smithsonian. « Nous avions prédit que nous allions voir beaucoup de ces signaux, mais quand j’ai vu les données pour la première fois, j’étais impressionnée« .

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De nouvelles observations de WASP-39b ont permis d’identifier la présence de sodium, de potassium, d’eau, de dioxyde de carbone, de monoxyde de carbone et de dioxyde de soufre dans l’atmosphère de la planète. Crédits : Melissa Weiss/Centre d’astrophysique | Harvard et Smithsonien

Avec une température estimée à environ 900°C et une atmosphère composée principalement d’hydrogène, WASP-39 b n’est clairement pas habitable pour la vie telle que nous la connaissons. Cependant, ces nouveaux résultats ouvrent une brèche qui pourrait un jour permettre de détecter des signes de vie dans des atmosphères plus « accueillantes ». Par ailleurs, la proximité de WASP-39 b avec son hôte en fait également un laboratoire pour étudier les effets du rayonnement des étoiles sur les exoplanètes.