Première détection d’une tempête de poussière sur une exoplanète

Toujours plus performant, le télescope spatial James Webb révèle de nouvelles données d’une richesse stupéfiante d’une exoplanète. Des chercheurs ont identifié des caractéristiques de nuages ​​de silicate dans l’atmosphère d’une planète lointaine. L’atmosphère monte, descend, oscille constamment au cours de la journée de 22 heures de l’exoplanète. Elle renferme également le plus grand nombre de molécules jamais identifiées en même temps sur une planète en dehors de notre système solaire, dont de l’eau et du dioxyde de carbone.

Parmi les principaux objectifs du puissant télescope spatial James Webb de la NASA, il y a l’étude de l’atmosphère des exoplanètes et la recherche d’éléments constitutifs de la vie. En effet, James Webb rejoint un grand héritage de l’astronomie spatiale (télescopes spatiaux). Les missions effectuées par les divers télescopes spatiaux de la NASA ont révolutionné notre compréhension et vision de l’Univers.

Webb a la haute résolution du télescope spatial Hubble en même temps que la capacité de détecter les longueurs d’onde dans l’infrarouge moyen, comme le télescope spatial Spitzer. La technologie de détection infrarouge de Webb révèle l’univers caché à nos yeux : des étoiles enveloppées de nuages ​​de poussière, de l’eau dans les atmosphères d’autres mondes et la lueur des toutes premières galaxies.

Récemment, des chercheurs ont identifié, grâce à James Webb, des caractéristiques de nuages ​​de silicate dans l’atmosphère d’une planète lointaine. L’équipe, dirigée par Brittany Miles de l’Université de l’Arizona, a également fait des détections extraordinairement claires d’eau, de méthane et de monoxyde de carbone avec les données de Webb, et a trouvé des preuves de dioxyde de carbone. Il s’agit du plus grand nombre de molécules jamais découvertes en même temps sur une planète située en dehors de notre système solaire. L’étude est publiée sur la plateforme arXiv.

Une exoplanète couverte de nuages

Identifiée sous le nom de VHS 1256 b, la planète se trouve à environ 40 années-lumière et orbite autour de deux étoiles sur une période de 10 000 ans. Miles déclare dans un communiqué : « VHS 1256 b est environ quatre fois plus éloignée de ses étoiles que Pluton ne l’est du Soleil, ce qui en fait une excellente cible pour Webb. Cela signifie que la lumière de la planète n’est pas mélangée à celle de ses étoiles ».

Plus haut dans son atmosphère, où les nuages ​​de silicate tourbillonnent, les températures atteignent 830 degrés Celsius. Dans ces nuages, Webb a détecté deux tailles de grains de poussière de silicate, affichés clairement sur un spectre d’émission de lumière infrarouge émise par la planète.

Beth Biller de l’Université d’Édimbourg et co-auteur de l’étude, explique : « Les grains de silicate plus fins dans l’atmosphère peuvent ressembler davantage à de minuscules particules de fumée. Les grains plus gros pourraient ressembler davantage à des particules de sable très chaudes et très petites ».

VHS 1256 b a une faible gravité par rapport aux naines brunes plus massives, ce qui signifie que ses nuages ​​​​de silicate peuvent apparaître et rester plus haut dans son atmosphère, où Webb peut les détecter. Une autre raison pour laquelle son ciel est si turbulent est l’âge de la planète. En effet, elle est assez jeune d’un point de vue astronomique : seulement 150 millions d’années se sont écoulées depuis sa formation et elle continuera de changer pendant des milliards d’années. Au fil du temps, la planète deviendra plus froide et son ciel pourrait passer de nuageux à clair.

Pour l’équipe, ces découvertes sont les premières « pièces » extraites d’un spectre très complet, véritable trésor de données. Miles souligne : « Nous avons identifié des silicates, mais savoir quelles tailles et formes de grains correspondent à des types spécifiques de nuages ​​demandera beaucoup de travail supplémentaire. […] C’est le début d’un effort de modélisation à grande échelle pour s’adapter aux données complexes de Webb ».

Multitude de données d’un télescope presque trop puissant

Bien que toutes les caractéristiques observées par l’équipe aient été repérées sur d’autres planètes ailleurs dans la Voie lactée par d’autres télescopes, elles m’ont généralement été identifiées qu’individuellement.

Voir aussi

Espace & Astrophysique

·3 min de lecture

Mars : les vestiges d’un ancien littoral dans le nord de la planète repérés par le rover chinois Zhurong ?

Le co-auteur Andrew Skemer, de l’Université de Californie, déclare : « Aucun autre télescope n’a identifié autant de caractéristiques à la fois pour une seule cible. Nous voyons beaucoup de molécules dans un seul spectre de Webb qui détaillent les systèmes nuageux et météorologiques dynamiques de la planète ».

L’équipe est parvenue à ces conclusions en analysant les données recueillies par deux instruments de Webb, le spectrographe dans le proche infrarouge (NIRSpec) et l’instrument dans l’infrarouge moyen (MIRI). Comme la planète orbite loin de ses étoiles, les chercheurs ont pu l’observer directement, sans utiliser la technique du transit ou un coronographe.

VHS 1256 b continuera à livrer ses secrets : « Avec seulement quelques heures d’observations, nous avons ce qui semble être un potentiel infini de découvertes supplémentaires », ajoute Biller. Cependant, certains scientifiques restent prudents sur les données, car la grande quantité produite en si peu de temps ne doit pas compromettre la rigueur et la robustesse des analyses. Dans un rapport du MIT Technology Review publié en début d’années, un groupe d’astronomes affirmait que bien qu’ils soient ravis de l’avènement du puissant télescope, ils n’ont pas apprécié la vague d’activités, qui a parfois reflété l’accent mis sur la vitesse par rapport au processus scientifique.

Sans compter qu’environ un cinquième des programmes de Webb est en libre accès. Cela signifie que les données sont immédiatement rendues publiques lorsqu’elles sont transférées sur Terre, mettant l’équipe de recherche à l’origine du programme en concurrence immédiate avec d’autres équipes qui surveillent le flux de données. La plateforme arXiv est donc devenue populaire pour publier rapidement, avant l’examen par les pairs. Espérons que cette ruée vers la publication ne détériore pas le processus scientifique à l’avenir.

Source : arXiv