La découverte récente par le télescope spatial Hubble de vapeur d’eau dans l’atmosphère de l’exoplanète GJ 9827d est sans doute la plus enthousiasmante de ce début d’année en ce qui concerne les exoplanètes. En effet, il s’agirait de la plus petite exoplanète contenant de la vapeur d’eau découverte à ce jour.
La quête de vie extra-terrestre est intrinsèquement liée à la présence d’eau sur les planètes orbitant autour d’autres étoiles. Dans l’univers, l’eau est omniprésente, essentielle à toute forme de vie tels que nous les connaissons. Elle joue un rôle clé, agissant comme un solvant et donc capable de dissoudre diverses substances et de faciliter des réactions chimiques fondamentales au sein des cellules, qu’elles soient animales, végétales ou microbiennes.
La récente identification dans les données du télescope spatial Hubble de vapeur d’eau dans l’atmosphère de l’exoplanète GJ 9827d, située à 97 années-lumière de la Terre, constitue une découverte majeure, car il s’agit de la plus petite exoplanète contenant de la vapeur d’eau identifiée à ce jour. Réalisée par une équipe internationale de chercheurs, dont des membres de l’Université de Montréal et du Max Planck Institute for Astronomy, l’étude qui en résulte a été publiée dans la revue The Astrophysical Journal Letters.
Une découverte aux grandes implications ?
GJ 9827d, située dans la constellation des Poissons, constitue un objet d’étude important pour les astronomes. Avec un diamètre d’environ deux fois celui de la Terre, cette planète se distingue par sa taille modeste par rapport aux géantes gazeuses souvent observées. La découverte de vapeur d’eau dans son atmosphère ne peut donc pas être sous-estimée. C’est la première fois qu’une telle caractéristique est observée sur une planète de cette taille.
Björn Benneke, membre de l’équipe de l’Institut Trottier de recherche sur les exoplanètes de l’Université de Montréal, explique dans un communiqué : « Ce serait la première fois que nous pourrions démontrer directement, grâce à une détection atmosphérique, que ces planètes aux atmosphères riches en eau peuvent réellement exister autour d’autres étoiles ». Il ajoute : « Il s’agit d’une étape importante vers la détermination de la prévalence et de la diversité des atmosphères sur les planètes rocheuses ».
Cette révélation suggère que les planètes rocheuses possédant des atmosphères riches en eau pourraient être plus répandues dans notre galaxie que ce que les modèles astronomiques actuels prévoient. Les hypothèses concernant la nature de GJ 9827d sont particulièrement intrigantes. D’une part, elle pourrait être classée comme une « mini-Neptune », caractérisée par une atmosphère dense, riche en hydrogène et en vapeur d’eau. Cette classification la placerait dans une catégorie de planètes possédant des caractéristiques à la fois gazeuses et aquatiques.
D’autre part, GJ 9827d pourrait ressembler à une version plus chaude d’Europe, la lune glacée de Jupiter, connue pour abriter d’importantes réserves d’eau sous sa surface. Si cette dernière hypothèse est confirmée, GJ 9827d pourrait être composée à parts égales d’eau et de roche, avec une atmosphère dominée par la vapeur d’eau, recouvrant un noyau rocheux plus petit. Cette structure unique en ferait un objet d’étude précieux pour comprendre les processus de formation et d’évolution des exoplanètes dans notre galaxie.
Techniques d’observation et perspectives
L’analyse approfondie de GJ 9827d a été rendue possible par la caméra à champ large 3 (WFC3) du télescope spatial Hubble. Ce spectrographe ultraviolet/infrarouge de quatrième génération est un outil essentiel dans l’étude des exoplanètes. La WFC3 est capable de capturer des données dans un large spectre de longueurs d’onde, permettant ainsi une analyse détaillée des composants atmosphériques des planètes observées.
Sur une période de trois ans, les scientifiques ont utilisé cette technologie pour observer GJ 9827d à travers 11 transits — le moment où la planète passe devant son étoile. Ces observations minutieuses ont permis de détecter les signatures spectrales des molécules d’eau dans l’atmosphère de la planète, une réalisation qui souligne la précision et la puissance de la WFC3.
La température globale élevée de GJ 9827d, similaire à celle de Vénus, constitue un élément important pour l’interprétation de ces données. Avec des températures avoisinant les 427 °C, il est probable que toute eau présente sur cette exoplanète se trouve sous forme de vapeur. Cette caractéristique fait de GJ 9827d un sujet d’étude fascinant, car elle offre un aperçu des conditions extrêmes sous lesquelles l’eau peut exister sur d’autres mondes.
Le télescope spatial James Webb, capable de fournir des images infrarouges à haute résolution, pourrait étendre cette étude en détectant d’autres molécules atmosphériques importantes, telles que le dioxyde de carbone et le méthane. L’exploration de GJ 9827d avec des technologies avancées comme celles de James Webb pourrait révéler des aspects encore inconnus de cette exoplanète et d’autres mondes similaires.
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