WASP-39b, une géante gazeuse située à environ 700 années-lumière, s’est avérée être un trésor d’exoplanètes.
Plus tôt cette année, WASP-39b a fait l’objet La toute première découverte dioxyde de carbone dans l’atmosphère des planètes extérieures au système solaire.
Maintenant, l’analyse des données profondes du télescope spatial James Webb (JWST) nous a fourni une mine d’or absolue d’informations : le regard le plus détaillé sur l’atmosphère d’une exoplanète à ce jour.
Les découvertes incluent des informations sur le nuage WASP-39b, la première détection directe de la photochimie dans l’atmosphère d’une exoplanète et un inventaire presque complet de la chimie atmosphérique qui révèle des indices alléchants sur l’histoire de la formation des exoplanètes.
Cette découverte épique a été publiée dans cinq articles d’accordet a ouvert la voie à la révélation finale des signatures chimiques de la vie en dehors du système solaire.
Ces premières observations sont le signe avant-coureur d’une science encore plus étonnante à venir avec JWST. dit l’astrophysicienne Laura KreidbergDirecteur de l’Institut d’astronomie Max Planck en Allemagne.
“Nous avons testé la vitesse du télescope pour des tests de performances, et c’était presque parfait, même mieux que ce à quoi nous nous attendions.”
Depuis la découverte des premières exoplanètes au début des années 1990, nous nous efforçons d’en savoir plus sur les mondes en orbite autour de ces étoiles extraterrestres.
Mais les défis sont rudes. Les exoplanètes peuvent être très petites et très éloignées. Nous n’avons jamais vu la plupart d’entre eux : nous ne connaissons leur existence que grâce à leur influence sur leur star hôte.
Un de ces effets se produit lorsqu’une exoplanète passe entre nous et l’étoile, un événement connu sous le nom de transit. Cela atténue légèrement la lumière des étoiles; Des événements de gradation périodiques indiquent la présence d’un objet en orbite. Nous pouvons même déterminer la taille de ces objets en orbite, en fonction des effets de gradation et de gravitation sur l’étoile.
Et encore une chose que nous pouvons dire, basée sur les données de transfert. Lorsque la lumière des étoiles traverse l’atmosphère d’une exoplanète qui passe, elle change. Certaines longueurs d’onde du spectre sont plus faibles ou plus lumineuses, selon la façon dont les molécules de l’atmosphère absorbent et réémettent la lumière.
Le signal est faible, mais avec un télescope suffisamment puissant et une série de transits, les caractéristiques d’absorption et d’émission du spectre changeant peuvent être traduites pour déterminer le contenu atmosphérique d’une exoplanète.
JWST est le télescope spatial le plus puissant jamais lancé. Avec trois de ses quatre instruments, il a obtenu le spectre infrarouge détaillé de l’étoile WASP-39. Ensuite, les scientifiques ont commencé à analyser le code couleur.
Le premier est une liste de particules dans l’atmosphère de WASP-39b. En dehors de ce qui précède Gaz carboniqueLes chercheurs ont détecté de la vapeur d’eau, du sodium et du monoxyde de carbone. Aucun méthane n’a été détecté, ce qui signifie que la métallicité de WASP-39b est supérieure à celle trouvée sur Terre.
Il révèle également l’abondance de ces éléments. Plus précisément, le rapport carbone-oxygène indique que l’exoplanète s’est formée plus loin de son étoile mère que son emplacement actuel le plus proche, occupant une orbite de quatre jours. Les données de modélisation et d’observation suggèrent que le ciel de l’exoplanète est habité par des nuages qui sont fracturés – non pas de l’eau, mais des silicates et des sulfates.
Enfin, des observations ont révélé la présence d’un composé appelé dioxyde de soufre. Ici dans le système solaire, sur un monde rocheux comme Vénus et Jovian Moon AyoLe dioxyde de soufre est le résultat de l’activité volcanique. Mais dans le monde gazeux, le dioxyde de soufre a une histoire d’origine différente : il est produit lorsque le sulfure d’hydrogène est décomposé par la lumière en ses composants et que le soufre résultant est oxydé.
La réaction chimique provoquée par les photons est appelée photochimieet les implications pour l’habitabilité, la stabilité atmosphérique et la composition des aérosols.
Pour être clair, il est peu probable que WASP-39b soit habitable pour la vie telle que nous la connaissons pour diverses raisons, y compris, mais sans s’y limiter, sa température extrêmement chaude et sa composition gazeuse, mais la découverte de la photochimie a des implications pour l’étude des atmosphères planétaires. . un autre monde, et comprendre l’évolution du WASP-39b lui-même.
Les scientifiques planétaires se préparent depuis des années pour les informations sur l’atmosphère que JWST espère fournir. Avec la première analyse détaillée de l’atmosphère en dehors du système solaire, il semble que le télescope spatial soit sur le point de tenir sa promesse.
De plus, l’équipe impliquée dans cette recherche prépare une documentation afin que d’autres scientifiques puissent appliquer leurs techniques aux futures observations des exoplanètes JWST.
Nous ne détecterons peut-être pas de signes de vie dans l’atmosphère d’une exoplanète avec JWST – peut-être qu’un télescope plus puissant sera nécessaire pour fournir ce niveau de détails fins – mais avec l’analyse de WASP-39b, la découverte est d’autant plus excitante. .
les données sont comme ça, kata astronome Natalie Batalha Université Dari de Californie à Santa Cruz, « Un changeur de jeu ».
La recherche sera publiée d’accord Il peut être lu dans l’édition préimprimée iciEt iciEt iciEt iciEt ici.
