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Une première mondiale vient d’être accomplie grâce au James-Webb : des chercheurs ont produit une carte tridimensionnelle d’une exoplanète. Un pas de géant dans notre exploration de mondes potentiellement habitables.
Une exoplanète enfin modélisée en 3D grâce au télescope spatial le plus puissant jamais lancé
Depuis son lancement en 2021, le James Webb Space Telescope (JWST) ne cesse de dépasser les attentes. Cette fois, il a permis une avancée historique : la toute première carte 3D d’une exoplanète, en l’occurrence WASP-18b, située à 325 années-lumière de la Terre.
Jusqu’ici, toutes les « images » d’exoplanètes étaient des illustrations d’artistes fondées sur des données partielles. On ne « voit » pas une exoplanète comme on voit Mars ou Jupiter. Cette nouvelle carte permet pour la première fois de visualiser la structure thermique d’une atmosphère exoplanétaire, grâce à des mesures réalisées par l’instrument NIRISS, embarqué à bord du James-Webb.
C’est Ryan Challenger, chercheur à l’université Cornell, qui a dirigé cette analyse. Avec son équipe, il a capté les variations de température à la surface de WASP-18b, décrivant un véritable modèle atmosphérique tridimensionnel.
Comprendre les atmosphères pour mieux traquer les signes de vie
WASP-18 b n’est pas une Terre bis. C’est un « Jupiter ultra-chaud », géant et extrêmement proche de son étoile, ce qui en fait une cible idéale pour les détections thermiques. En analysant comment la température varie sur la planète selon sa rotation, les chercheurs peuvent déduire la structure de son atmosphère.
Cette avancée technique ouvre une voie vers l’étude de mondes bien plus semblables à la Terre. Car l’atmosphère est la clé de la vie : c’est là qu’on pourrait détecter les fameuses biosignatures, ces indicateurs chimiques comme l’oxygène, l’ozone ou le méthane, qui pourraient trahir une activité biologique.
Aujourd’hui, nous avons prouvé que ces détections sont possibles à une échelle très fine. Et demain ? Peut-être pourrons-nous modéliser en 3D les atmosphères de planètes rocheuses, situées dans la zone habitable de leur étoile.
Une prouesse rendue possible par la technique du « transit thermique »
Observer une exoplanète, c’est un défi : à ces distances, on ne les distingue jamais directement. C’est lorsqu’elles passent devant leur étoile qu’elles laissent une « ombre » perceptible. C’est ce qu’on appelle le transit planétaire.
Mais le James-Webb permet de faire bien plus. En analysant la lumière déformée par les gaz de l’atmosphère au moment du transit, il est possible d’en déduire la composition chimique, les températures, la dynamique atmosphérique. Cette technique a permis de passer d’une simple courbe à une modélisation spatio-temporelle.
Cela représente un changement majeur : jusqu’ici, la science s’appuyait sur des artistes pour traduire les chiffres en images. Désormais, les données parlent d’elles-mêmes.
Une première qui en appelle d’autres : les planètes telluriques dans le viseur
Cette carte 3D de WASP-18 b n’est que le début. Elle prouve que les outils sont là pour aller plus loin. Les prochaines cibles du James-Webb incluent déjà des planètes potentiellement habitables, comme TRAPPIST-1 e ou LHS 1140 b.
Avec les capacités actuelles, les scientifiques pourront bientôt cartographier en 3D l’atmosphère d’une exo-Terre. Et peut-être, un jour, y déceler une trace de vie.