Le télescope spatial james Webb a confirmé la présence de glace d’eau cristalline sur un disque de débris poussiéreux orbitant autour d’une étoile semblable au Soleil, située à 155 années-lumière.
Le terme « glace d’eau » précise sa composition, car de nombreuses autres molécules gelées existent dans l’espace, comme le dioxyde de carbone, également appelé « glace sèche ». Des données du télescope spatial Spitzer, remontant à 2008, avaient déjà suggéré la possibilité d’eau gelée dans ce système, une hypothèse désormais confirmée.
« Webb a non seulement détecté sans équivoque de la glace d’eau, mais de la glace d’eau cristalline, que l’on trouve également dans des endroits tels que les anneaux de Saturne et les corps glacés de la ceinture de Kuiper de notre système solaire. »
Toute l’eau gelée détectée par Webb est accompagnée de fines particules de poussière, comme de minuscules « boules de neige sales ».
les astronomes attendaient ces données définitives depuis des décennies.
« Quand j’étais étudiante de troisième cycle il y a 25 ans,mon tuteur m’a dit qu’il devrait y avoir de la glace sur les disques de débris,mais avant Webb,nous n’avions pas d’instruments assez sensibles pour faire ces observations »,
explique Christine Chen,astronome associée de l’Institut de science du télescope spatial à Baltimore.
« Le plus surprenant est que ces données ressemblent à d’autres observations récentes des objets de la ceinture de Kuiper dans notre propre système solaire. »
La glace d’eau est un composant essentiel des disques entourant les jeunes étoiles. Elle influence grandement la formation des planètes géantes et peut également être transportée par de petits corps, tels que les comètes et les astéroïdes, vers des planètes rocheuses complètement formées. La détection de glace d’eau par le télescope Webb ouvre la voie à l’étude de ces processus dans de nombreux autres systèmes planétaires.
### Roches, poussière et glace
L’étoile, cataloguée HD 181327, est significativement plus jeune que notre Soleil. Son âge est estimé à 23 millions d’années, contre 4,6 milliards d’années pour le Soleil. L’étoile est légèrement plus massive et plus chaude que le Soleil, ce qui a conduit à la formation d’un système légèrement plus grand autour d’elle.
Les observations de Webb confirment un écart critically important entre l’étoile et son disque de débris, une vaste zone exempte de poussière. De plus, son disque de débris est similaire à la ceinture de Kuiper de notre système solaire, où des planètes naines, des comètes et d’autres fragments de glace et de roche entrent parfois en collision. Il y a des milliards d’années, notre ceinture de Kuiper était probablement similaire au disque de débris de cette étoile.
« HD 181327 est un système très actif »,
explique Chen.
« Il y a des collisions régulières et continues sur son disque de débris. Lorsque ces corps glacés entrent en collision,ils libèrent de minuscules particules de glace d’eau poussiéreuse,la taille parfaite pour que Webb les détecte. »
### Eau gelée : presque partout
La glace d’eau n’est pas répartie uniformément dans ce système. La plupart se trouve dans les zones les plus froides et les plus éloignées de l’étoile.
« La zone extérieure du disque de débris est composée de plus de 20 % d’eau »,
explique Xie.
Plus les chercheurs se rapprochaient lors de l’observation, moins ils trouvaient de glace d’eau. Vers la partie centrale du disque de débris, Webb a détecté environ 8 % de glace d’eau. Dans cette zone, les particules d’eau gelée sont susceptibles de se former légèrement plus vite qu’elles ne sont détruites. Dans la zone du disque de débris la plus proche de l’étoile, Webb n’a presque rien détecté.Il est probable que la lumière ultraviolette de l’étoile vaporise les particules de glace d’eau les plus proches.
Il est également possible que les roches, appelées planétésimaux, aient de l’eau gelée piégée à l’intérieur, ce que Webb ne peut pas détecter.Cette équipe et de nombreux autres chercheurs continueront à rechercher et à étudier l’eau dans les disques de débris et dans les systèmes planétaires en formation active dans toute notre galaxie, la Voie lactée.
« La présence de glace d’eau facilite la formation de planètes »,
explique Xie.
« Les matériaux glacés pourraient également atteindre les planètes terrestres, qui pourraient se former sur plus de deux cents millions d’années dans des systèmes comme celui-ci. »
Les chercheurs ont observé HD 181327 avec le NIRSpec.
Le Télescope Webb Découvre de la Glace d’eau Cristalline Autour d’une Étoile Similaire au Soleil
Le télescope spatial James Webb a révélé la présence de glace d’eau cristalline dans un disque de débris entourant l’étoile HD 181327,située à 155 années-lumière. Cette découverte confirme les données espérées depuis des décennies par les astronomes et ouvre de nouvelles perspectives sur la formation des planètes.
Résumé des Découvertes Clés
| Aspect | Détail |
| :—————————————– | :——————————————————————————————————————— |
| Étoile étudiée | HD 181327 (semblable au Soleil, mais plus jeune et plus massive) |
| Âge de l’étoile | Environ 23 millions d’années |
| Distance | 155 années-lumière |
| Type de glace détectée | Glace d’eau cristalline (similaire à celle des anneaux de Saturne et de la ceinture de Kuiper) |
| Composition du disque | Poussière et glace d’eau (semblable à la ceinture de Kuiper de notre système solaire) |
| Répartition de la glace | Plus abondante dans les zones les plus éloignées de l’étoile, moins présente à proximité en raison de la vaporisation. |
| Impact sur la formation planétaire | La présence de glace d’eau facilite la formation des planètes, notamment les géantes. |
FAQ sur la Découverte de la Glace d’Eau
Qu’est-ce que la glace d’eau ?
De l’eau à l’état solide (glace).
Où a été trouvée la glace d’eau ?
Dans un disque de débris autour de l’étoile HD 181327.
Qu’est-ce qui rend cette découverte importante ?
Elle confirme les théories sur la formation planétaire et ouvre de nouvelles pistes de recherche.
Pourquoi la recherche de glace d’eau est-elle importante ?
La glace d’eau est essentielle pour la formation des planètes.
Comment la glace d’eau affecte-t-elle la formation des planètes ?
Elle facilite la formation de planètes géantes et peut être transportée vers les planètes rocheuses.
Le télescope Webb peut-il détecter toute la glace d’eau ?
Non,il ne peut pas détecter la glace d’eau piégée dans les roches des planétésimaux.
Quelle est la prochaine étape pour les chercheurs ?
Continuer à étudier l’eau dans les disques de débris et les systèmes planétaires en formation.
