De toutes les planètes que nous avons découvertes au-delà de notre système solaire, la majorité ne ressemblent pas du tout à la Terre. Ce sont le plus souvent des géantes gazeuses comme Jupiter qui orbitent très près de leurs étoiles, ce qui les rend extrêmement chaudes. Ce sont aussi généralement les types d'exoplanètes les plus faciles à détecter. Très peu des milliers d'exoplanètes découvertes pourraient être potentiellement habitables - moins de 50 au total. C'est pourquoi les astronomes étaient si excités par la découverte en 2017 de un système appelé TRAPPIST-1, qui compte sept exoplanètes rocheuses de la taille de la Terre, dont quatre se trouvent dans la zone habitable.
Mais TRAPPIST-1 est loin, à 40 années-lumière de distance, il n'est donc pas facile de voir ces planètes en détail. Les astronomes avaient des informations sur les tailles et les orbites des planètes, mais pour vraiment savoir si la vie aurait pu y émerger, ils avaient besoin d'informations sur les atmosphères des planètes. Et le télescope spatial James Webb a fourni les moyens d'enquêter là-dessus.
"Nous voulons savoir si les planètes rocheuses ont des atmosphères ou non", a déclaré Sebastian Zieba, auteur principal des recherches de Webb sur le système TRAPPIST-1, dans un déclaration. « Dans le passé, nous ne pouvions vraiment étudier que des planètes avec des atmosphères épaisses et riches en hydrogène. Avec Webb, nous pouvons enfin commencer à rechercher des atmosphères dominées par l'oxygène, l'azote et le dioxyde de carbone.
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L'étude récente a porté sur TRAPPIST-1 c, que l'on pensait être une planète semblable à Vénus verrouillée par marée sur son étoile - donc un côté, le côté jour, serait toujours face à l'étoile et aurait une température d'environ 225 degrés Fahrenheit. "TRAPPIST-1 c est intéressant car il s'agit essentiellement d'un jumeau de Vénus: il a à peu près la même taille que Vénus et reçoit une quantité similaire de rayonnement de son étoile hôte que Vénus reçoit du soleil », a expliqué la co-auteure Laura Kreidberg. "Nous pensions qu'il pourrait y avoir une épaisse atmosphère de dioxyde de carbone comme Vénus."
Cependant, lorsque les chercheurs ont utilisé Webb pour observer l'atmosphère de TRAPPIST-1 c, ils ont découvert qu'elle était très différente de l'atmosphère épaisse et riche en dioxyde de carbone de Vénus. Au lieu de cela, la planète a une atmosphère extrêmement mince - si elle a une atmosphère du tout.
Les résultats sont quelque peu décevants pour ceux qui espèrent trouver l'habitabilité, car cela signifie que la planète s'est probablement formée sans beaucoup d'eau. Et il est possible que les autres planètes du système se soient également formées sans eau, ce qui rend moins probable qu'elles puissent être habitables.
Même si les résultats ne sont pas ceux attendus, ils sont toujours une démonstration passionnante de la façon dont la technologie s'est développée pour nous permettre de voir les atmosphères des exoplanètes. "C'est extraordinaire que nous puissions mesurer cela", a déclaré Kreidberg. « Cela fait des décennies que l'on se demande si les planètes rocheuses peuvent conserver des atmosphères. La capacité de Webb nous amène vraiment dans un régime où nous pouvons commencer à comparer les systèmes d'exoplanètes à notre système solaire d'une manière que nous n'avons jamais fait auparavant.
La recherche est publiée dans la revue Nature.
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