Le télescope spatial James Webb analyse l’atmosphère de la première planète du système TRAPPIST
Le télescope spatial James Webb (JWST ou Webb) a atteint l’un des premiers grands objectifs scientifiques annoncés en 2017. L’instrument infrarouge a maintenant sondé l’atmosphère autour de l’une des exoplanètes du système TRAPPIST-1.
Image d’entête : représentation artistique du système TRAPPIST-1, avec l’étoile éponyme au centre et la planète la plus proche, TRAPPIST-1 b, visible au premier plan. (Benoît Gougeon/ Université de Montréal)
Prenant la relève du vieillissant Hubble, le Webb est le dernier télescope spatial de référence de la NASA. Son immense miroir recueille plus de lumière que tout ce qui l’a précédé afin de prendre des images à haute résolution, tandis que ses yeux infrarouges lui permettent de scruter l’espace et le temps à une plus grande profondeur. Dans l’ensemble, le JWST s’avère déjà inestimable en fournissant de nouvelles informations sur les étoiles, les planètes et les débuts de l’histoire de l’univers lui-même.
En 2017, des astronomes ont découvert un système extraordinaire de sept exoplanètes de la taille de la Terre en orbite autour d’une étoile naine rouge proche, TRAPPIST-1, située à seulement 40 années-lumière. Naturellement, les scientifiques ont commencé à se demander à quoi ressembleraient ces exoplanètes à travers les yeux du JWST, qui n’allait pas encore être lancé. Le système est rapidement devenu l’une des premières cibles scientifiques officielles du télescope, dans le but d’étudier l’habitabilité potentielle des planètes.
Le système TRAPPIST-1 contient un total de 7 planètes de la taille de la Terre. (NASA/ JPL-Caltech)
Elle vient d’obtenir un premier aperçu de l’atmosphère de la planète la plus proche, TRAPPIST-1 b, à l’aide d’une méthode appelée spectrométrie d’absorption. Lorsque la planète passe devant son étoile, la lumière traverse l’atmosphère présente, bloquant différentes longueurs d’onde de la lumière à des degrés divers, en fonction des molécules présentes dans l’air. Ce spectre peut ensuite être analysé pour déterminer de quoi l’atmosphère est composée, et à partir de là, d’autres informations peuvent être glanées, comme le fait de savoir si la planète est habitable ou non.
En mars 2023 :
L’équipe n’a trouvé aucun signe indiquant que TRAPPIST-1 b possède une atmosphère, son spectre peut entièrement être attribué à l’activité de l’étoile. Cette découverte concorde avec d’autres observations effectuées par le JWST au début de l’année, qui ont relevé la température de la planète et conclu à l’improbabilité d’une atmosphère. Cependant, la possibilité qu’elle possède une fine atmosphère composée d’eau pure, de dioxyde de carbone ou de méthane n’est pas à exclure.
Selon Ryan MacDonald, l’un des auteurs de l’étude :
Nos observations ne révèlent aucun signe d’atmosphère autour de TRAPPIST-1 b. Cela nous indique que la planète pourrait être une roche nue, avoir des nuages haut dans l’atmosphère ou une molécule très lourde comme le dioxyde de carbone qui rend l’atmosphère trop fine pour être détectée. Mais ce que nous voyons, c’est que l’étoile est absolument l’effet le plus dominant de nos observations, et qu’il en sera de même pour les autres planètes du système.
TRAPPIST-1 b était surtout un test technologique en vue de ses voisines plus intrigantes : TRAPPIST-1 d, e et f, qui orbitent toutes dans la zone habitable de l’étoile. Les chercheurs affirment que l’étude leur a permis d’apprendre comment tenir compte des points chauds et froids de l’étoile, des éruptions et d’autres activités susceptibles d’affecter les relevés atmosphériques.
L’étude publiée dans The Astrophysical Journal Letters : Atmospheric Reconnaissance of TRAPPIST-1 b with JWST/NIRISS: Evidence for Strong Stellar Contamination in the Transmission Spectra et présentée sur le site de l’Université du Michigan : JWST’s first spectrum of a TRAPPIST-1 planet.