Le télescope spatial James Webb repère des preuves manifestes pour la présence de CO2 dans l’atmosphère d’une exoplanète
Le télescope spatial James Webb a clairement détecté pour la première fois du dioxyde de carbone dans l’atmosphère d’une exoplanète. Cette découverte marque une étape importante dans l’objectif du télescope d’analyser des planètes lointaines, ce qui pourrait éventuellement aider à découvrir des signes de vie extraterrestre.
Image d’entête : représentation artistique de WASP-39b, une exoplanète géante gazeuse pour laquelle le télescope spatial James Webb a détecté du dioxyde de carbone atmosphérique. (NASA, ESA, CSA, and L. Hustak (STScI); The JWST Transiting Exoplanet Community Early Release Science Team)
L’un des principaux objectifs scientifiques de James Webb est d’étudier la composition de l’atmosphère des exoplanètes, dans l’espoir de trouver celles qui pourraient abriter la vie. La principale méthode utilisée par le télescope pour ce faire est la spectrométrie d’absorption .
Essentiellement, chaque élément absorbe et émet différentes longueurs d’onde (ou couleurs) de lumière à des degrés divers, ce qui donne une empreinte unique. Webb peut repérer ces caractéristiques dans l’atmosphère des exoplanètes lorsqu’elles passent devant leur étoile hôte, et ce avec beaucoup plus de précision que les précédents télescopes. Webb a démontré ce processus pour la première fois dans les données initiales publiées en juillet, lorsqu’il a détecté la signature de l’eau dans l’atmosphère de la planète WASP-96b (voir ci-dessous).
Et maintenant, Webb a fait une détection capitale de dioxyde de carbone dans une atmosphère pour la première fois. La planète étudiée est WASP-39b, une géante gazeuse distante d’environ 700 années-lumière qui tourne très près de son étoile, dont elle fait le tour tous les quatre jours. Bien qu’elle ait la masse de Saturne, elle est plus volumineuse que Jupiter, grâce à des températures extrêmement élevées d’environ 900 °C qui provoquent l’expansion de son atmosphère.
Toutes ces caractéristiques font de WASP-39b une candidate idéale pour étudier le spectre de l’atmosphère d’une exoplanète. En utilisant le spectrographe NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) de Webb pour ce faire, l’équipe a détecté une nette bosse dans le spectre entre les longueurs d’onde de 4,1 et 4,6 microns, une gamme qui correspond au dioxyde de carbone.
Le spectre d’absorption de WASP-39b comprend un pic clair aux longueurs d’onde comprises entre 4,1 et 4,6 microns, ce qui indique la présence de dioxyde de carbone. (NASA, ESA, CSA, and L. Hustak (STScI); The JWST Transiting Exoplanet Community Early Release Science Team)
Ces nouvelles observations capturent les plus petites différences de luminosité pour les couleurs entre 3 et 5,5 microns jamais mesurées pour une exoplanète. Cette plage du spectre comprend non seulement le dioxyde de carbone, mais aussi l’eau et le méthane, qui pourraient tous renseigner sur la probabilité de la capacité d’une planète à abriter la vie. Bien que WASP-39b ne soit pas susceptible d’être un refuge pour la vie, étant donné qu’il s’agit d’une géante gazeuse, l’espoir est que le puissant regard du Webb puisse ensuite se porter sur des mondes rocheux semblables à la Terre, comme le système TRAPPIST-1 tout proche.
Selon Natalie Batalha, scientifique principale de l’équipe :
La détection d’un signal aussi clair de dioxyde de carbone sur WASP-39b est de bon augure pour la détection d’atmosphères sur des planètes plus petites, de taille terrestre.
L’étude publiée dans Nature et disponible en prépublication dans arXiv : Identification of carbon dioxide in an exoplanet atmosphere. Présentée sur le site de la NASA : NASA’s Webb Detects Carbon Dioxide in Exoplanet Atmosphere.