Grâce au télescope spatial James Webb, les scientifiques sont parvenus à caractériser pour la première fois l’atmosphère d’une super-Terre, une planète rocheuse qui orbite à environ 40 années-lumière de nous. Voici ce qui a été découvert et pourquoi c’est un résultat très précieux.
Illustration de 55 Cancri e. Crédit : ESA/HUBBLE
Pour la première fois, des chercheurs ont découvert unatmosphère autour d’un planète en dehors de Système solaireun super Terre appel Janssen ou plus formellement 55 Cancri e. Il n’y a pas encore de confirmation définitive, mais les chercheurs sont confiants dans les données collectées grâce à l’appareil futuriste. Télescope spatial James Webb (JWST), l’instrument le plus puissant et le plus sensible disponible pour la recherche spatiale. L’exoplanète, qui orbite à 41 années-lumière de nous – soit plus ou moins la même distance que le célèbre système TRAPPISTE-1 – serait entouré d’une atmosphère dense et volatile composé par gaz carbonique ou monoxyde de carbone, avec la présence possible d’autres éléments comme l’eau et le dioxyde de soufre. Ceci a été déterminé par une équipe de recherche internationale dirigée par des scientifiques du Laboratoire de propulsion à réaction du NASAqui a collaboré avec des collègues de diverses universités du monde entier.
L’exoplanète Janssen a été découverte en 2004 et est l’une des plus étudiées jamais étudiées, étant la première super Terre identifiée par les scientifiques, c’est-à-dire une planète rocheuse d’une masse comprise entre deux et dix fois celle de la Terre. Dans ce cas, elle est environ neuf fois supérieure à celle du globe terrestre. Le corps céleste orbite autour d’une naine rouge appelée Copernic (55 Cancri A) et a un rayon double de celui de la Terre. Elle est si proche de son étoile mère qu’il ne lui faut que 18 heures pour effectuer une orbite complète ; cela signifie qu’une année sur ce monde extraterrestre dure moins qu’un jour terrestre. L’extrême proximité entraîne deux conséquences : une face est constamment tournée vers l’étoile (côté jour) et une autre est constamment dans l’obscurité, de plus les températures à sa surface sont extrêmes, autour de 2 300 degrés sur la face éclairée, suffisantes pour faire fondre le fer. Il s’agit en fait d’une planète infernale recouverte de lave, totalement inhospitalière à la vie telle que nous la connaissons. Mais cela ne veut pas dire qu’elle n’est pas intéressante d’un point de vue scientifique, comme l’a démontré la découverte de l’atmosphère.
En analysant les différences entre les températures du côté jour et nuit et l’impact sur la luminosité de l’étoile Copernic lors des éclipses, les chercheurs dirigés par le professeur Renyu Hu ont pu extrapoler la seule émission thermique – grâce aux instruments NIRCam et MIRI du JWST – de la super Terre, une donnée précieuse à partir de laquelle il était possible de déterminer la présence de gaz atmosphériques. Comme indiqué, celui de Janssen est très probablement composé de CO2 ou de monoxyde de carbone. Les données ne suggèrent pas la présence d’une atmosphère primordiale composée d’hydrogène et d’hélium.
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La particularité réside dans le fait que cette atmosphère dense serait soutenue par l’océan magmatique sous-jacent, donc non comparable à celui présent autour de la Terre ou à celui très mince de Mars. Elle est plus proche de celle détectée autour du satellite Médicis Io, l’une des quatre lunes principales de Jupiter (les autres sont Ganymède, Callisto et Europe). Être capable de caractériser l’atmosphère d’une planète rocheuse est crucial car cela pourrait nous aider à l’avenir à identifier des mondes extraterrestres habitables. Les détails de la recherche « Une atmosphère secondaire sur l’exoplanète rocheuse 55 Cancri e » ont été publiés dans la prestigieuse revue scientifique Nature.
