Après les Jupiter ultra-chauds, place aux Saturne chaudes ! Le télescope spatial James Webb continue son observation des exoplanètes et lève peu à peu le voile sur les secrets de leur atmosphère. Et c’est de nouveau WASP-39b qui est sous le feu des projecteurs. Après avoir été la première exoplanète sur laquelle du CO2 a été détecté il y a quelques mois, elle est aujourd’hui la première sur laquelle on observe du dioxyde de soufre. Des découvertes détaillées dans un ensemble de publications encore en review, et qui devrait bientôt paraître, notamment dans Nature.
Chimie extra-terrestre
"La clarté des signaux de différentes molécules dans les données est remarquable", a déclaré Mercedes López-Morales, astronome du Centre d’Astrophysique d’Harvard et Smithsonian (Cambridge, Massachusetts, États-Unis) qui a participé à ces travaux. Une précision et de nouvelles données qui révèlent bien des choses sur les cibles du JWST comme WASP-39b. Les nuages de son atmosphère seraient ainsi "en morceaux" plutôt que sous la forme d’une couverture uniforme autour de la planète. L’identification des éléments qui composent l’atmosphère (ou en sont absents) est une autre part importante de ces recherches : le télescope a ainsi confirmé la présence de sodium, de potassium, de vapeur d’eau, de monoxyde de carbone… et l’absence de méthane et d’hydrogène.
Mais surtout, c’est la présence de dioxyde de soufre (SO2) qui a intéressé les scientifiques, comme le précise à Sciences et Avenir Florian Debras, chargé de recherche au CNRS à l'IRAP (Toulouse), qui n’a pas participé à ces études : "A l'équilibre thermochimique, on ne s'attend pas à des quantités détectables de SO2 : l'oxygène va faire des molécules avec d'autres espèces (H2O, CO...). Si on détecte autant de SO2 - ce n'est qu'une détection à 2,7 sigma donc en réalité ce n'est pas non plus extrême -, cela veut dire que la photochimie, qui dissocie les molécules d'eau, entre en jeu. Et c'est probablement la première confirmation de cela pour une planète qui n'est pas ultra-chaude. On s'y attendait un peu, mais on ne l'avait jamais vu !"
Après les Jupiter ultra-chauds, place aux Saturne chaudes ! Le télescope spatial James Webb continue son observation des exoplanètes et lève peu à peu le voile sur les secrets de leur atmosphère. Et c’est de nouveau WASP-39b qui est sous le feu des projecteurs. Après avoir été la première exoplanète sur laquelle du CO2 a été détecté il y a quelques mois, elle est aujourd’hui la première sur laquelle on observe du dioxyde de soufre. Des découvertes détaillées dans un ensemble de publications encore en review, et qui devrait bientôt paraître, notamment dans Nature.
Chimie extra-terrestre
"La clarté des signaux de différentes molécules dans les données est remarquable", a déclaré Mercedes López-Morales, astronome du Centre d’Astrophysique d’Harvard et Smithsonian (Cambridge, Massachusetts, États-Unis) qui a participé à ces travaux. Une précision et de nouvelles données qui révèlent bien des choses sur les cibles du JWST comme WASP-39b. Les nuages de son atmosphère seraient ainsi "en morceaux" plutôt que sous la forme d’une couverture uniforme autour de la planète. L’identification des éléments qui composent l’atmosphère (ou en sont absents) est une autre part importante de ces recherches : le télescope a ainsi confirmé la présence de sodium, de potassium, de vapeur d’eau, de monoxyde de carbone… et l’absence de méthane et d’hydrogène.
Mais surtout, c’est la présence de dioxyde de soufre (SO2) qui a intéressé les scientifiques, comme le précise à Sciences et Avenir Florian Debras, chargé de recherche au CNRS à l'IRAP (Toulouse), qui n’a pas participé à ces études : "A l'équilibre thermochimique, on ne s'attend pas à des quantités détectables de SO2 : l'oxygène va faire des molécules avec d'autres espèces (H2O, CO...). Si on détecte autant de SO2 - ce n'est qu'une détection à 2,7 sigma donc en réalité ce n'est pas non plus extrême -, cela veut dire que la photochimie, qui dissocie les molécules d'eau, entre en jeu. Et c'est probablement la première confirmation de cela pour une planète qui n'est pas ultra-chaude. On s'y attendait un peu, mais on ne l'avait jamais vu !"
Le James Webb permet ainsi des avancées relatives à la compréhension de la chimie qui agite l’atmosphère de ces planètes : un facteur essentiel pour une connaissance plus globale de ces mondes lointains. "L'un des Graal de l'étude des atmosphères est de contraindre la formation et l'évolution des planètes à partir de l'atmosphère. C'est tout sauf évident : l'atmosphère est elle représentative ? Comment se connectent l'évolution atmosphérique et interne ? Cela nécessite de connaître les rapports entre les éléments. Le rapport carbone/oxygène peut donner des indications de l'endroit où la planète s'est formée (en amont ou en aval de la 'ligne des glaces', la zone de condensation de l'eau dans les disques protoplanétaires). Mais les rapports soufre/oxygène ou carbone/soufre possèdent aussi de telles informations. Connaître le plus de rapports entre éléments possibles permet donc d'avoir une compréhension la plus exhaustive des atmosphères, et des planètes par extension", explique Florian Debras.
James Webb, toujours en quête d’exoplanètes
Bien sûr, le terme "exoplanète" évoque immédiatement la recherche de la vie ailleurs. Mais WASP-39b ayant la masse de Saturne, la taille de Jupiter et une température de plus de 870°C, elle n’est pas vraiment une candidate à la présence d'extraterrestres. Les très encourageants premiers résultats du JWST augurent toutefois le meilleur pour la recherche sur les exoplanètes.
Mercedes López-Morales déclare ainsi : "J’ai hâte de voir ce que nous trouverons dans les atmosphères de planètes plus petites et ressemblant à la Terre". Un avis partagé par Florian Debras : "On espère beaucoup avoir des caractérisations de cibles plus difficiles (telles que les planètes de masse terrestre dans la zone habitable de leur étoile…), mais également une nouvelle fenêtre sur les exoplanètes. Des observations permettant de faire des cartes 2D de la composition atmosphérique, des découvertes liées à l'activité magnétique des planètes... Les possibilités sont nombreuses et limitées par ce qu'on cherche, mais trouver du SO2 sur une Saturne chaude n'est vraiment que le début à mon avis !". Le télescope spatial a encore fort à faire pour satisfaire la curiosité des scientifiques sur ces planètes lointaines...
