Webb identifie du méthane dans l’atmosphère d’une exoplanète

MADRID, le 22 novembre (EUROPA PRESS) –

Le télescope spatial James Webb a observé l’exoplanète WASP-80 b alors qu’elle passait devant et derrière son étoile, révélant des spectres révélateurs du méthane et de la vapeur d’eau dans son atmosphère.

Alors que de la vapeur d’eau a été détectée sur plus d’une douzaine de planètes à ce jour, jusqu’à récemment, le méthane (une molécule présente en abondance dans les atmosphères de Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune au sein de notre système solaire) est resté insaisissable dans les atmosphères des exoplanètes en transit lorsqu’ils ont été étudiés par spectroscopie spatiale, Rapports de la NASA.

Avec une température d’environ 551 degrés CelsiusWASP-80 b est ce que les scientifiques appellent un « Jupiter chaud », qui sont des planètes similaires en taille et en masse à la planète Jupiter dans notre système solaire mais dont la température se situe parmi les Jupiters chauds, comme HD 209458 b de 1 176 degrés. (la première exoplanète en transit découverte) et des Jupiters froids, comme le nôtre, qui fait environ 112 degrés.

WASP-80 b tourne autour de son étoile naine rouge tous les trois jours et se situe à 163 années-lumière de nous, dans la constellation de l’Aquila.. Parce que la planète est si proche de son étoile et que les deux sont si loin de nous, nous ne pouvons pas la voir directement, même avec les télescopes les plus avancés comme Webb. Au lieu de cela, les chercheurs étudient la lumière combinée de l’étoile et de la planète en utilisant la méthode du transit (qui a été utilisée pour découvrir la plupart des exoplanètes connues) et la méthode de l’éclipse.

En utilisant la méthode du transit, la nouvelle recherche a suivi le système alors que la planète se déplaçait devant son étoile de notre point de vue, provoquant une légère diminution de la lumière des étoiles que nous voyons. Pendant ce temps, l’étoile illumine un mince anneau de l’atmosphère de la planète autour de la frontière jour/nuit de la planète, et dans certaines couleurs de lumière où les molécules de l’atmosphère de la planète absorbent la lumière, l’atmosphère apparaît plus épaisse et bloque davantage. provoquant une atténuation plus profonde par rapport aux autres longueurs d’onde où l’atmosphère semble transparente. Cette méthode permet de comprendre de quoi est composée l’atmosphère de la planète en voyant quelles couleurs de lumière sont bloquées.

Pendant ce temps, en utilisant la méthode des éclipses, le système a été observé alors que la planète passait derrière son étoile de notre point de vue, provoquant une autre petite baisse de la lumière totale reçue. Tous les objets émettent de la lumière, appelée rayonnement thermique, et l’intensité et la couleur de la lumière émise dépendent de la chaleur de l’objet. Juste avant et après l’éclipse, la face chaude de la planète pointe vers nous, et en mesurant la chute de lumière pendant l’éclipse, il a été possible de mesurer la lumière infrarouge émise par la planète. Dans le cas des spectres d’éclipse, l’absorption par les molécules de l’atmosphère de la planète apparaît généralement comme une réduction de la lumière émise par la planète à des longueurs d’onde spécifiques. De plus, comme la planète est beaucoup plus petite et plus froide que son étoile hôte, la profondeur d’une éclipse est bien inférieure à la profondeur d’un transit.

Les spectres obtenus aboutissent à la même conclusion : une détection définitive de méthane, confirmée par des méthodes statistiques robustes.

Avec cette détection, nous pouvons commencer à explorer ce que cette composition chimique dit sur la naissance, la croissance et l’évolution de la planète. Par exemple, en mesurant la quantité de méthane et d’eau sur la planète, le rapport entre les atomes de carbone et les atomes d’oxygène peut être déduit. Ce rapport devrait changer en fonction de l’endroit et du moment où les planètes se forment dans votre système. Par conséquent, l’examen de ce rapport carbone/oxygène pourrait fournir des indices permettant de savoir si la planète s’est formée près de son étoile ou plus loin avant de se déplacer progressivement vers l’intérieur.

Ces résultats ont été récemment publié dans la revue scientifique Nature.