Le télescope spatial James Webb a mesuré pour la première fois la température d’une exoplanète rocheuse, concluant qu’une « cousine » de la Terre n’a très probablement pas d’atmosphère, ont annoncé lundi des chercheurs.
Lorsque le système Trappist-1 a été découvert en 2017, les astronomes étaient enthousiasmés par la perspective que certaines de ses sept planètes rocheuses, qui sont à peu près similaires à la Terre en taille et en masse, pourraient être habitables.
À seulement 40 années-lumière de la Terre, les planètes orbitent beaucoup plus près de leur étoile naine rouge ultrafroide que les planètes rocheuses de notre système solaire. Mais leur étoile dégage beaucoup moins d’énergie que notre Soleil.
Le système a fait une cible évidente pour le regard perçant du télescope Webb, qui a déclenché un torrent de découvertes scientifiques depuis la publication de ses premières observations en juillet de l’année dernière.
Les astronomes se sont concentrés sur Trappist-1b, la planète la plus proche de la naine rouge, car c’était la plus facile à repérer.
L’instrument à infrarouge moyen de Webb (MIRI) a mesuré le changement de luminosité lorsque la planète s’est déplacée derrière son étoile, dans ce que l’on appelle une éclipse secondaire.
« Juste avant de disparaître derrière l’étoile, la planète émet le plus de lumière car elle montre presque exclusivement son côté ‘jour' », explique Elsa Ducrot, co-auteur d’une nouvelle étude publiée dans la revue Naturea déclaré à l’.
En soustrayant la luminosité de l’étoile, les chercheurs ont calculé la quantité de lumière infrarouge émise par la planète.
L’instrument MIRI était donc capable d’agir comme « un thermomètre géant sans contact », a déclaré la NASA dans un communiqué.
« Parfait pour la cuisson des pizzas »
La température diurne de la planète a été déterminée à 230 degrés Celsius (450 Fahrenheit) – « à peu près parfaite pour cuire des pizzas », a ajouté la NASA.
Le Commissariat à l’énergie atomique (CEA) de France a déclaré que la chaleur n’était pas redistribuée dans l’ensemble de ce « cousin » de la Terre, un rôle normalement assuré par une atmosphère.
Les scientifiques ont donc conclu que Trappist-1b « n’a pas ou peu d’atmosphère », explique Ducrot, astrophysicien au CEA. Elle a souligné que d’autres longueurs d’onde devraient être analysées pour confirmer le résultat.
Mais il était certain que l’atmosphère ne contenait pas de dioxyde de carbone, car cela aurait absorbé une partie de la lumière, a-t-elle ajouté.
Le télescope spatial Spitzer n’a pas été en mesure d’exclure une atmosphère sur Trappist-1b malgré l’observation de 28 éclipses secondaires, a déclaré Ducrot.
« Le James Webb l’a vu en une seule éclipse ! »
La capacité d’analyser les atmosphères potentielles de ces exoplanètes rocheuses ouvre « une nouvelle ère » dans l’étude des planètes en dehors de notre système solaire, a-t-elle ajouté.
On savait déjà que Trappist-1b était inhabitable, car trop proche de son étoile.
Mais on pense que Trappist-1e, Trappist-1f et Trappist-1g se trouvent tous dans ce qu’on appelle la « zone des boucles d’or ».
Les planètes de cette zone ont une température modérée qui pourrait supporter de l’eau liquide, considérée comme essentielle à la vie partout.
Plus d’information:
Thomas Greene, Émission thermique de l’exoplanète de la taille de la Terre TRAPPIST-1 b à l’aide de JWST, Nature (2023). DOI : 10.1038/s41586-023-05951-7. www.nature.com/articles/s41586-023-05951-7
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