Les astronomes ont trouvé des preuves de la présence de vapeur d’eau dans les atmosphères d’un nombre croissant d’exoplanètes. Jusqu’à présent, il s’agissait de planètes beaucoup plus grandes que la Terre, comme des mini-Neptunes ou des super-Jupiters. Mais qu’en est-il des planètes rocheuses plus petites et plus proches de la Terre ? Il n’est pas aussi facile de détecter la vapeur d’eau sur de petits mondes si éloignés de nous. Mais le 1er mai 2023, des chercheurs aux États-Unis et au Royaume-Uni signalé qu’ils ont identifié de la vapeur d’eau soit dans l’atmosphère d’une planète rocheuse, soit dans l’étoile naine rouge autour de laquelle elle orbite. Ils ont utilisé le Télescope spatial Webb pour faire les observations à 26 années-lumière.
Une version préliminaire du nouvel article des chercheurs, publié le 10 avril 2023, a été accepté pour publication dans Les lettres du journal astrophysique .
Aider! EarthSky a besoin de votre soutien pour continuer. Notre campagne annuelle de financement participatif est en cours. Faites un don ici.
Webb détecte la vapeur d’eau
La planète, GJ 486b, est rocheuse, environ 30 % plus grande que la Terre et trois fois plus massive. Cela en fait ce que les astronomes appellent une super-Terre. Il orbite très près de son étoile, complétant une orbite en seulement 1,5 jours. Donc, malheureusement, avec une température estimée à 800 degrés Fahrenheit (430 C), ce n’est probablement pas un bon endroit pour chercher la vie. Les scientifiques disent qu’il est également probable verrouillé à maréeil garde donc toujours le même côté face à son étoile.
Malgré les températures élevées, il est toujours possible que GJ 486 b ait de la vapeur d’eau dans son atmosphère. C’est, bien sûr, s’il y a est une atmosphère, qui n’est pas encore connue.
Et en effet, les observations de Webb ont montré des indices de vapeur d’eau. Excitant, non ?
Sur la planète… ou son étoile ?
La grande question est : la vapeur d’eau est-elle sur la planète, ou pourrait-elle être sur l’étoile ?
Auteur principal Sarah Moron de l’Université d’Arizona déclaré:
Nous voyons un signal et c’est presque certainement dû à l’eau. Mais nous ne pouvons pas encore dire si cette eau fait partie de l’atmosphère de la planète, ce qui signifie que la planète a une atmosphère, ou si nous voyons simplement une signature d’eau provenant de l’étoile.
Kévin Stevenson du laboratoire de physique appliquée de l’Université Johns Hopkins a ajouté :
La vapeur d’eau dans l’atmosphère d’une planète rocheuse chaude représenterait une percée majeure pour la science des exoplanètes. Mais nous devons être prudents et nous assurer que la star n’est pas le coupable.
Les transits planétaires fournissent des indices
Alors, comment les chercheurs ont-ils détecté la vapeur d’eau ? Webb a observé GJ 486 b alors qu’il transité devant son étoile, vue de la Terre. Il ne l’a pas fait une fois, mais deux. Chaque transit durait environ une heure. Les chercheurs ont utilisé trois techniques pour analyser les données de Webb.
Curieusement, les trois méthodes ont montré des résultats similaires. Le spectre de transmission de la planète et de l’étoile était principalement plat. Il y avait cependant un pic intéressant aux longueurs d’onde infrarouges les plus courtes. Qu’est-ce qui a causé le pic ? Quelles molécules les astronomes ont-ils détectées ? Pour le savoir, les chercheurs ont exécuté des modèles informatiques utilisant différents types de molécules. Il s’est avéré que l’explication la plus probable était la vapeur d’eau.
De la vapeur d’eau dans les étoiles ?
Si la vapeur d’eau n’est pas dans l’atmosphère de la planète, alors elle serait dans celle de la naine rouge étoiles, des taches sombres sur l’étoile comme des taches solaires sur notre propre soleil. Comment est-ce possible? Étonnamment, de la vapeur d’eau peut exister dans les taches solaires car elles sont beaucoup plus froides que la surface environnante du soleil.
Les chercheurs disent que parce que l’étoile de GJ 486 b est déjà beaucoup plus froide que notre soleil, ses pots stellaires seraient encore plus froids que les taches solaires du soleil. Par conséquent, les taches pourraient contenir encore plus de vapeur d’eau. Si la planète traversait une tache stellaire pendant son transit, elle pourrait regarder comme la vapeur d’eau sur la planète alors qu’en réalité elle se trouve dans la tache stellaire. C’est une théorie plausible, bien qu’il y ait un problème. Les chercheurs n’ont jamais vu la planète transiter devant des taches stellaires. Mais il est toujours possible qu’il y ait des points stellaires que les astronomes n’aient pas vus. Coauteur Ryan MacDonald de l’Université du Michigan a déclaré :
Nous n’avons observé aucune preuve que la planète traversait des points stellaires pendant les transits. Mais cela ne signifie pas qu’il n’y a pas de taches ailleurs sur l’étoile. Et c’est exactement le scénario physique qui imprimerait ce signal d’eau dans les données et pourrait finir par ressembler à une atmosphère planétaire.
Observations supplémentaires nécessaires
Donc, pour le moment, on ne sait toujours pas si la source de la vapeur d’eau est la planète ou son étoile. Les chercheurs disent qu’ils ont besoin d’observations supplémentaires avec deux instruments sur Webb pour déterminer la véritable source de la vapeur d’eau.
L’instrument infrarouge moyen (MIRI) observera le côté jour de la planète. Si la planète n’a pas d’atmosphère, ou juste une atmosphère mince, alors la partie la plus chaude du côté jour de la planète serait au point directement face à l’étoile. Cependant, si le point le plus chaud est déplacé, cela indiquerait une atmosphère où la chaleur peut circuler.
De plus, l’imageur proche infrarouge et le spectrographe sans fente (NIRISS) sera capable de différencier les scénarios d’atmosphère planétaire et de spot stellaire. Mais c’est la combinaison d’instruments qui devrait finalement déterminer de manière concluante s’il y a vraiment de la vapeur d’eau sur GJ 486 b. Comme l’a noté Stevenson :
C’est la réunion de plusieurs instruments qui déterminera vraiment si cette planète a ou non une atmosphère.
En 2019, des astronomes ont rapporté avoir trouvé de la vapeur d’eau dans l’atmosphère d’une autre super-Terre, K2-18b. Cette planète était considérée comme potentiellement habitable. Plus tard, cependant, les chercheurs ont déclaré que la planète ressemblait davantage à une mini-Neptune, avec une atmosphère d’hydrogène profonde et probablement pas de surface solide.
Conclusion : Les astronomes utilisant le télescope spatial Webb de la NASA ont trouvé des signes de vapeur d’eau. Mais est-ce sur une exoplanète rocheuse ou sur l’étoile de la planète ?
2023-05-07 14:50:59
1683461879
#Webb #trouve #vapeur #deau #près #dune #étoile #avec #une #exoplanète
