Le télescope spatial James Webb a capturé un portrait moléculaire et chimique détaillé du ciel d’une planète lointaine, marquant ainsi une nouvelle première pour la communauté scientifique des exoplanètes.

WASP-39b, également connue sous le nom de Bocaprins, est en orbite autour d’une étoile située à quelque 700 années-lumière. Il s’agit d’une exoplanète – une planète située en dehors de notre système solaire – aussi massive que Saturne mais beaucoup plus proche de son étoile hôte, ce qui explique la température estimée à 1 600 degrés Fahrenheit (871 degrés Celsius) émise par ses gaz, selon la NASA. Cette « Saturne chaude » a été l’une des premières exoplanètes que le télescope Webb a examinées lorsqu’il a commencé ses opérations scientifiques régulières.

Les nouveaux relevés fournissent une ventilation complète de l’atmosphère de Bocaprins, y compris les atomes, les molécules, les formations nuageuses (qui semblent être fragmentées, plutôt qu’une couverture unique et uniforme comme les scientifiques le pensaient auparavant) et même des signes de photochimie causés par son étoile hôte.

« Nous avons observé l’exoplanète avec de multiples instruments qui, ensemble, fournissent une large bande du spectre infrarouge et une panoplie d’empreintes chimiques inaccessibles jusqu’à (cette mission) », a déclaré Natalie Batalha, astronome à l’Université de Californie, Santa Cruz, qui a contribué et aidé à coordonner la nouvelle recherche, dans un communiqué de la NASA. « Des données comme celles-ci changent la donne ».

LA VUE D’ENSEMBLE DE L’ATMOSPHÈRE

Les nouvelles données ont fourni le premier signe dans l’atmosphère d’une exoplanète de dioxyde de soufre, une molécule produite à partir de réactions chimiques déclenchées par l’étoile hôte de la planète et sa lumière à haute énergie. Sur Terre, la couche d’ozone protectrice de l’atmosphère est créée de manière similaire à partir de la chaleur et de la lumière solaire dans une réaction photochimique.

La proximité de Bocaprins avec son étoile hôte en fait un sujet idéal pour l’étude de ces connexions étoile-planète. La planète est huit fois plus proche de son étoile hôte que Mercure ne l’est de notre soleil.

« C’est la première fois que nous voyons des preuves concrètes de photochimie – des réactions chimiques initiées par la lumière stellaire énergétique – sur des exoplanètes », a déclaré Shang-Min Tsai, chercheur à l’Université d’Oxford au Royaume-Uni, dans un communiqué de la NASA. « Je vois là une perspective vraiment prometteuse pour faire progresser notre compréhension des atmosphères des exoplanètes ».

Parmi les autres composés détectés dans l’atmosphère de Bocaprins, on trouve du sodium, du potassium et de la vapeur d’eau, ce qui confirme les observations précédentes faites par d’autres télescopes spatiaux et terrestres, notamment le télescope spatial Hubble.

Le fait de disposer d’une liste aussi complète d’ingrédients chimiques dans l’atmosphère d’une exoplanète permet de mieux comprendre comment cette planète – et peut-être d’autres – s’est formée. L’inventaire chimique diversifié de Bocaprins suggère que de multiples corps plus petits, appelés planétésimaux, ont fusionné pour créer un éventuel goliath de planète, de taille similaire à la deuxième plus grande planète de notre système solaire.

« Ce n’est que la première des nombreuses exoplanètes qui seront étudiées en détail par le JWST. … Nous obtenons déjà des résultats très intéressants », a déclaré à CNN Nestor Espinoza, astronome à l’Institut scientifique du télescope spatial. « Ce n’est que le début ».

Les résultats sont favorables pour suggérer la capacité des instruments de Webb à mener des enquêtes sur les exoplanètes. En révélant un descripteur détaillé de l’atmosphère d’une exoplanète, le télescope a réalisé des performances au-delà des attentes des scientifiques et promet une nouvelle phase d’exploration sur la grande variété d’exoplanètes dans la galaxie, selon la NASA.

« Nous allons pouvoir avoir une vue d’ensemble des atmosphères des exoplanètes », a déclaré Laura Flagg, chercheuse à l’Université Cornell et membre de l’équipe internationale qui a analysé les données de Webb, dans un communiqué. « C’est incroyablement excitant de savoir que tout va être réécrit. C’est l’un des meilleurs aspects du métier de scientifique. «