James-Webb révèle la composition étonnante de l’atmosphère d’une classe étrange d’exoplanètes

Il existe dans notre galaxie des corps planétaires connus sous le nom de sous-Neptune. Il s’agit notamment du type de planète le plus répandu de la Voie lactée. Grâce à de récentes observations réalisées par le satellite James-Webb, les astronomes ont dévoilé de nouvelles informations au sujet de ce type de planète.

Que sont les sous-Neptune ?

Les sous-Neptune est un terme utilisé en astronomie pour désigner généralement toute planète dont le rayon est inférieur à celui de Neptune, bien que certaines puissent être plus massives. Aucune planète de type sous-Neptune existe dans notre Système solaire, mais il faut savoir que ce type de planète est le plus répandu dans notre galaxie, la Voie lactée. Puisque c’est le cas, les sous-Neptune sont une grande source de curiosité pour les astronomes. Malheureusement, comme ils sont difficiles à observer, les scientifiques en savent très peu à leur sujet.

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En effet, en plus de la très grande distance qui les sépare de la Terre, la taille relativement petite de ces exoplanètes et leurs températures plus basses les rendent particulièrement difficiles à étudier. Cela sans oublier le fait que la plupart des planètes sous-Neptune sont enveloppées d’épais nuages ​​ou de brumes qui masquent les signatures chimiques de leur atmosphère. La découverte de ce type d’exoplanète est assez récente, puisque cela remonte seulement à une dizaine d’années, et leur toute première observation a été rendue possible grâce au télescope spatial Kepler.

Une première observation de la composition de l’atmosphère d’un sous-Neptune

Une récente observation réalisée grâce au télescope spatial James-Webb pourrait cependant permettre une grande avancée sur la compréhension de ce type d’exoplanète. L’observation en question concerne celle de l’exoplanète TOI-421 b. Le télescope James-Webb a permis une analyse avec une précision sans précédent de l’atmosphère de cette exoplanète sous-Neptune en orbite autour d’une étoile qui se situe à environ 244 années-lumière de la Terre. Ce qu’il faut savoir avant de comprendre l’importance de cette observation, c’est que l’atmosphère des sous-Neptune présente des spectres de transmission plats ou sans caractéristiques.

Cela signifie que lorsque les scientifiques observaient le spectre de ces planètes lors de leur passage devant leur étoile hôte, au lieu d’observer des caractéristiques spectrales (c’est-à-dire les empreintes chimiques révélant la composition de l’atmosphère), ils ne voyaient qu’un spectre plat. Les astronomes ont conclu que c’était probablement dû aux nuages ​​ou aux brumes qui recouvrent ces planètes. Cependant, tous les sous-Neptune ne sont pas forcément cachés de cette manière. Les scientifiques ont pensé que c’était le cas pour TOI-421 b – dans la mesure où elle est beaucoup plus chaude que les autres sous-Neptune –, et ils avaient raison.

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C’est ainsi que les chercheurs de l’université du Maryland, de l’université de Chicago et de la fondation Carnegie Institution ont décidé d’étudier cette exoplanète et ont enfin réussi à observer les caractéristiques spectrales d’un sous-Neptune. Et d’après les résultats de leur étude publiée dans la revue The Astrophysical Journal Letters, l’atmosphère de TOI-421 b contient de la vapeur d’eau, ainsi que des traces de monoxyde de carbone et de dioxyde de soufre. Aucune trace de méthane ni de dioxyde de carbone n’a cependant été détectée.

Les données suggèrent également que l’atmosphère contient une quantité importante d’hydrogène. Cette information a tout particulièrement retenu l’attention des astronomes, car cela reproduit la composition de l’étoile hôte de TOI-421 b. Cela fournit un indice intrigant sur la manière dont s’est formé ce sous-Neptune. Toutes informations offrent de nouvelles perspectives quant à la compréhension de ce type de planète, mais le plus important est que cette étude fournit une nouvelle façon d’observer les sous-Neptune.

Par ailleurs, James-Webb observe de mystérieuses structures au-dessus de la Grande Tache rouge de Jupiter.

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