L’exoplanète GJ 486 b est rocheuse, environ 30 % plus grande que la Terre et trois fois plus massive. Il est proche de son étoile et ne prend qu’un jour et demi pour sa traduction. Étant si proche, il fait très chaud, un endroit infernal peu propice à la vie telle que nous la connaissons. James Webb a découvert la vapeur d’eau et a enthousiasmé la communauté scientifique. Il y a quelque chose qu’il faut regarder de plus près.
Les astronomes ont trouvé des preuves de la présence de vapeur d’eau dans les atmosphères d’un nombre croissant d’exoplanètes. Jusqu’à présent, il s’agissait de planètes beaucoup plus grandes que la Terre, comme les miniNeptunes ou les superJupiters. Mais qu’en est-il des petites planètes rocheuses les plus proches de la Terre ?
Ce n’est pas si facile de détecter de la vapeur d’eau sur de petits mondes si éloignés de nous. Mais le 1er mai 2023, des chercheurs américains et britanniques ont rapporté avoir identifié de la vapeur d’eau dans l’atmosphère d’une planète rocheuse ou de l’étoile naine rouge autour de laquelle elle orbite. Ils ont utilisé le télescope spatial James Webb pour faire les observations à 26 années-lumière.
James Webb détecte la vapeur d’eau
Comme mentionné, la planète GJ 486 b, est rocheuse, environ 30% plus grande que la Terre et trois fois plus massive. Cela en fait ce que les astronomes appellent une super-Terre. Il orbite très près de son étoile, complétant une orbite en seulement 1,5 jour. Donc, malheureusement, avec une température estimée à 430°C, ce n’est probablement pas un bon endroit pour chercher la vie.
Les scientifiques disent qu’il est probablement bloqué par la marée aussi, donc il garde toujours le même côté face à son étoile.
Malgré les températures élevées, il est toujours possible que GJ 486 b ait de la vapeur d’eau dans son atmosphère. C’est, bien sûr, s’il y a une atmosphère, qui n’est pas encore connue.
GJ 486 b est une exoplanète super-Terre en orbite autour d’une étoile de type M. Sa masse est de 2,82 Terres, il lui faut 1,5 jour pour terminer une orbite autour de son étoile et elle se trouve à 0,01734 UA de celle-ci. Sa découverte a été annoncée en 2021. NASA.
Mais la vapeur viendra-t-elle de la planète ou de l’étoile ?
Etant donné la proximité de la planète à son étoile, le doute qui se pose est de savoir si cette vapeur détectée provient de la planète ou de l’étoile. Eh bien, plusieurs experts laissent des indications intéressantes.
Selon Sarah Moran, l’une des principales chercheuses de l’Université d’Arizona, il est presque certain que le signal détecté est de la vapeur d’eau. Cependant, il n’est toujours pas possible de dire si cette eau fait partie de l’atmosphère de la planète – ce qui indiquerait que la planète aurait une atmosphère – ou si nous ne voyons qu’une signature de l’eau provenant de l’étoile.
Un autre chercheur, Kevin Stevenson, a déclaré que la vapeur d’eau dans l’atmosphère d’une planète rocheuse chaude représenterait une avancée majeure pour la science des exoplanètes. Cependant, il faut être prudent dans l’évaluation et s’assurer que l’étoile n’interfère pas avec cette découverte.
Comment a-t-il été possible de détecter de l’eau à 26 années-lumière ?
Le télescope spatial James Webb a observé GJ 486 b alors qu’il transitait devant son étoile, vue de la Terre. Pas une fois, mais deux. Chaque transit durait environ une heure. Les chercheurs ont utilisé trois techniques pour analyser les données du télescope.
Fait intéressant, les trois méthodes ont montré des résultats similaires. Le spectre de transmission de la planète et de l’étoile était essentiellement plat. Il y avait, cependant, un pic intéressant dans les longueurs d’onde infrarouges plus courtes.
Qu’est-ce qui a causé ce pic ? Quelles molécules les astronomes ont-ils détectées ?
Pour le savoir, les chercheurs ont utilisé des modèles informatiques avec différents types de molécules. Ils ont découvert que l’explication probable était la vapeur d’eau.
Si la vapeur d’eau n’est pas dans l’atmosphère de la planète, alors elle doit être dans les taches stellaires de la naine rouge, des taches sombres sur l’étoile comme les taches solaires sur notre propre Soleil.
Mais est-ce possible ? Étonnamment, de la vapeur d’eau peut exister dans les taches solaires, car celles-ci sont beaucoup plus froides que la surface environnante du Soleil.
Les chercheurs disent que puisque l’étoile GJ 486 b est déjà beaucoup plus froide que notre Soleil, ses taches stellaires seraient encore plus froides que les taches solaires de notre étoile. Ainsi, les taches pourraient retenir encore plus de vapeur d’eau.
Si la planète traverse une tache stellaire pendant son transit, il peut sembler que de la vapeur d’eau se trouve sur la planète alors qu’elle se trouve en fait dans la tache stellaire. C’est une théorie plausible, bien qu’il y ait un problème. Les chercheurs n’ont jamais vu la planète transiter devant des taches d’étoiles. Mais il est toujours possible qu’il y ait des taches d’étoiles que les astronomes n’ont pas vues.
L’exoplanète doit être étudiée plus avant
Pour l’instant, on ne sait toujours pas si la source de la vapeur d’eau est la planète ou son étoile. Les chercheurs disent qu’ils ont besoin d’observations supplémentaires avec deux instruments à Webb pour découvrir la véritable source de la vapeur d’eau.
L’instrument à infrarouge moyen (MIRI) observera 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 de la planète sera au point directement face à l’étoile. Cependant, si le point le plus chaud est déplacé, cela indiquerait une atmosphère où la chaleur peut circuler.
De plus, NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph) sera capable de différencier les scénarios d’atmosphère planétaire et de spot stellaire. Mais c’est la combinaison d’instruments qui devrait finalement déterminer de manière concluante s’il y a bien de la vapeur d’eau dans GJ 486 b.
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