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Les planètes du système TRAPPIST-1 ont-elles une atmosphère ?

Crédits : NASA/JPL-Caltech/R. Hurt

Avec ses capacités d’imagerie infrarouge, le James Webb Telescope étudiera certains des objets les plus éloignés de l’Univers. Mais il sera également en mesure de se concentrer sur les exoplanètes. Notamment celles du système TRAPPIST-1.

Le système TRAPPIST-1, découvert en 2017 à 39 années-lumière de la Terre, captive notre imagination. Imaginez une étoile rouge entourée de sept planètes si proches les unes des autres que vous pourriez toutes les voir depuis la surface de l’un de ces objets. Ces planètes sont d’autant plus intéressantes qu’elles sont – a priori – toutes rocheuses, et de taille similaire à celle de la Terre. Sur les sept, trois évoluent également dans la zone habitable de leur étoile. Ainsi, une ou plusieurs de ces planètes pourraient, sous certaines conditions, abriter la vie. D’où l’intérêt des astronomes.

Déterminer la présence d’atmosphère

Nous avons appris deux ou trois choses sur ces planètes, mais nos moyens techniques actuels, aussi perfectionnés soient-ils, ne permettent pas de “voir” un peu plus loin, de nous familiariser davantage avec ces mondes. Un instrument pourrait en revanche bientôt changer la donne : le James Webb Telescope, dont le lancement est prévu pour 2021. Une équipe de chercheurs explique en effet que le télescope, dès ses premiers mois d’exploitation, pourrait être en mesure de répondre à l’une des questions les plus essentielles : ont-elles des atmosphères ? Les détails de leur étude sont publiés dans The Astronomical Journal.

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Vue d’artiste de l’une des planètes en orbite autour de l’étoile Trappist-1. Crédits : ESO, M. Kornmesser

Identifier les empreintes digitales

Pour ce faire, l’idée consiste à s’appuyer sur la célèbre méthode du transit. Celle-ci nous permet habituellement la découverte des planètes elles-mêmes, lorsque ces dernières passent devant leur étoile, entraînant une baisse de luminosité. Mais il faut également savoir qu’à chaque passage, une partie de la lumière stellaire peut traverser l’atmosphère de ces planètes. Si tant est qu’il y en ait une. Et chaque gaz ayant une “empreinte digitale” pouvant être révélée par la lumière, nous pourrions alors appréhender la composition moléculaire de ces supposées atmosphères.

Selon les chercheurs, grâce au spectrographe proche infrarouge qui sera installé sur le télescope, nous pourrions détecter les éventuelles atmosphères des sept planètes du système TRAPPIST-1 en 10 transits (ou moins) si elles sont dépourvues de nuages. En cas de présence nuageuse, nous pourrions appréhender ces atmosphères après une trentaine de transits. « Cela reste un objectif tout à fait réalisable, souligne l’astronome Jacob Lustig-Yaeger. Même avec des nuages présents en haute altitude, le télescope James Webb sera capable de détecter la présence d’atmosphères ».

Ce programme, en plus de révolutionner notre compréhension de la formation planétaire, pourrait donc également lever le voile sur les origines de la vie. Pour l’heure, tous nos espoirs ou presque se portent sur TRAPPIST-1e qui, avec son noyau de fer, est aujourd’hui considérée comme la plus “semblable à la Terre”, et la plus susceptible de présenter une magnétosphère protectrice. Une condition visiblement indispensable pour la vie telle que nous la connaissons.

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