A l’aide du télescope James Webb, les astronomes tentent de prouver qu’une exoplanète rocheuse connue sous le nom de GJ 486 pourrait avoir une atmosphère et ainsi contenir de l’eau.
Image : Un concept d’artiste qui représente l’exoplanète rocheuse GJ 486 b, qui orbite autour d’une étoile naine rouge située à seulement 26 années-lumière dans la constellation de la Vierge.
Crédits: Nasa
Et cela même si GJ 486 est trop proche de son étoile pour être dans la zone habitable. Et que sa température de surface est d’environ 430 degrés Celsius. Pourtant, les observations des scientifiques à l’aide du spectrographe proche infrarouge de Webb (NIRSpec) montrent des indices de vapeur d’eau.
Autrement dit, si la vapeur d’eau provient de la planète, cela indiquerait qu’elle possède une atmosphère. Et cela malgré sa température torride et sa proximité avec son étoile.
A noter que l’on a déjà vu de la vapeur d’eau sur des exoplanètes gazeuses. Mais à ce jour aucune atmosphère n’a été définitivement détectée autour d’une exoplanète rocheuse.
GJ 486 sera-t-elle la première exoplanète dotée d’une atmosphère?
GJ 486 b est environ 30% plus grande que la Terre et trois fois plus massive. Cela qui signifie que c’est un monde rocheux avec une gravité plus forte que notre planète.
Elle orbite autour d’une étoile naine rouge en un peu moins de 1,5 jours terrestres.
L’exoplanète transite autour de son étoile. Ainsi grâce à une technique appelée spectroscopie de transmission, les astronomes ont essayé de décoder sa composition pendant que la planète transite l’étoile imprimant des empreintes digitales dans la lumière.
D’abord, ils ont observé deux des transits, chacun durant environ une heure. Puis Ils ont utilisé trois méthodes différentes pour analyser les données obtenues.
Les résultats des trois sont cohérents en ce sens qu’ils montrent un spectre essentiellement plat avec une augmentation intrigante aux longueurs d’onde infrarouges les plus courtes. Finalement, l’équipe a exécuté des modèles informatiques en tenant compte d’un certain nombre de molécules différentes et a conclu que la source la plus probable du signal était la vapeur d’eau.
“Nous voyons un signal, et c’est presque certainement dû à l’eau. Mais nous ne pouvons pas encore dire si cette eau fait partie de l’atmosphère de la planète, ce qui signifie que la planète a une atmosphère, ou si nous voyons juste une signature d’eau provenant de l’étoile “,
a déclaré Sarah Moran de l’Université d’Arizona à Tucson, auteure principale de l’étude.
“La vapeur d’eau dans l’atmosphère d’une planète rocheuse chaude représenterait une percée majeure pour la science des exoplanètes. Mais nous devons être prudents et nous assurer que l’étoile n’est pas le coupable “, a ajouté Kevin Stevenson du laboratoire de physique appliquée de l’Université Johns Hopkins à Laurel, Maryland, chercheur principal du programme.
Des résultats non encore validés
Malgré des théories convaincantes qui précisent que la vapeur d’eau pourrait potentiellement indiquer la présence d’une atmosphère, il y a une explication tout aussi plausible qui est : la vapeur d’eau de l’étoile.
Autrement dit, même dans notre propre Soleil, de la vapeur d’eau peut parfois exister dans les taches solaires. Simplement car ces taches sont très froides par rapport à la surface environnante de l’étoile. Sachant que l’étoile hôte de GJ 486 b est beaucoup plus froide que le Soleil, donc encore plus de vapeur d’eau se concentrerait dans ses taches stellaires.
En conséquence, cela pourrait créer un signal qui “imite” une atmosphère planétaire.
“Nous n’avons observé aucune preuve que la planète traversait des points stellaires pendant les transits. Mais cela ne signifie pas qu’il n’y a pas de taches ailleurs sur l’étoile. Et c’est exactement le scénario physique qui imprimerait ce signal d’eau dans les données et pourrait finir par ressembler à une atmosphère planétaire”,
a expliqué Ryan MacDonald de l’Université du Michigan à Ann Arbor, l’un des co-auteurs de l’étude.
La NASA compte sur Webb pour en savoir plus
Les futures observations de Webb pourraient éclairer davantage ce système. D’ailleurs, un prochain programme Webb utilisera le Mid-Infrared Instrument (MIRI) pour observer le côté jour de la planète.
Si la planète n’a pas d’atmosphère, ou seulement une atmosphère mince, alors la partie la plus chaude du côté jour devrait être directement sous l’étoile. Cependant, si le point le plus chaud est déplacé, cela indiquerait une atmosphère qui peut faire circuler la chaleur. “Il s’agit de joindre plusieurs instruments ensemble qui détermineront vraiment si cette planète a ou non une atmosphère”, selon un membre de l’équipe, Stevenson.