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Tech & Sciences
Des astronomes ont utilisé le télescope spatial James Webb pour analyser directement la surface d'une exoplanète pour la première fois, révélant un monde sombre et aride sans atmosphère, semblable à Mercure.
Des astronomes, utilisant le télescope spatial James Webb, ont réussi à analyser directement la surface d'une exoplanète pour la première fois. La planète, connue sous le nom de LHS 3844 b, est classée dans la catégorie des "super-Terres", étant environ 30% plus grande que la Terre et située à environ 50 années-lumière.
Contrairement à la plupart des études qui se concentrent sur l'analyse des atmosphères des exoplanètes, les scientifiques ont étudié la chaleur émise directement depuis la surface de cette planète. Les résultats révèlent un monde sombre et aride, dépourvu d'atmosphère, qui pourrait ressembler par sa nature à la planète Mercure. Les chercheurs décrivent ce type d'analyse directe de la géologie d'une planète lointaine comme "la prochaine étape pour révéler sa nature".
Laura Kreidberg, de l'Institut Max Planck d'astronomie en Allemagne et responsable de l'équipe de recherche, a déclaré dans un communiqué : "Grâce à l'incroyable sensibilité du télescope spatial James Webb, nous pouvons observer la lumière provenant directement de la surface de cette lointaine planète rocheuse". Et elle a ajouté : "Nous voyons une roche sombre, chaude, aride, dépourvue de toute atmosphère".
La planète LHS 3844 b, découverte en 2019, orbite autour d'une naine rouge froide en seulement 11 heures. Elle est en rotation synchrone, ce qui signifie qu'un de ses côtés fait constamment face à l'étoile tandis que l'autre côté reste dans l'obscurité totale. La température du côté faisant face à l'étoile atteint environ 725 degrés Celsius (1340 degrés Fahrenheit).
En 2023 et 2024, Kreidberg et son équipe ont observé trois éclipses secondaires, les moments où la planète se déplace derrière son étoile. En utilisant l'instrument infrarouge moyen (MIRI) du télescope James Webb, ils ont mesuré la lumière infrarouge émise par le côté extrêmement chaud faisant face à l'étoile, et l'ont utilisée pour étudier les caractéristiques de sa surface.
En comparant le signal lumineux avec des roches et minéraux connus de la Terre, de la Lune et de Mars, l'équipe a exclu la présence d'une croûte semblable à celle de la Terre, riche en silice et en granit. L'étude indique que de telles croûtes se forment généralement par des processus géologiques entraînés par la présence d'eau et le mouvement des plaques tectoniques, qui recyclent les roches et permettent aux minéraux plus légers de remonter à la surface.
Au lieu de cela, les données suggèrent une surface dominée par le basalte, une roche volcanique sombre riche en fer et en magnésium, que l'on trouve couramment à la surface de la Lune et de Mercure. Sebastian Zieba, chercheur principal de l'étude du Centre d'astrophysique de l'Université Harvard et de la Smithsonian Institution dans le Massachusetts, a déclaré dans un communiqué : "Il est probable que cette planète ne contienne qu'une très petite quantité d'eau".
Les chercheurs proposent deux explications possibles pour la nature de la surface. La première est que la surface de la planète LHS 3844 b est relativement jeune, formée par une activité volcanique récente, où la lave ne s'est pas encore fragmentée sous l'effet des impacts de micrométéorites. Cependant, on sait que l'activité volcanique libère des gaz tels que le dioxyde de carbone ou le dioxyde de soufre, que l'instrument MIRI n'a pas détectés. Le communiqué indique : "Si ces gaz étaient présents en quantités raisonnables à la surface de la planète LHS 3844 b, l'instrument MIRI les aurait détectés, mais il n'a rien trouvé".
L'explication alternative est que la planète est recouverte d'une épaisse couche de matière sombre à grains fins, formée sur de longues périodes par le rayonnement et les impacts de météorites, à l'instar de la Lune ou de Mercure. Sans atmosphère, sa surface est particulièrement sujette à ce processus, connu sous le nom d'altération spatiale, qui fragmente progressivement les roches et assombrit leur couleur.
L'étude indique que des observations ultérieures sont prévues avec le télescope spatial James Webb pour améliorer la compréhension des caractéristiques de la surface de la planète et déterminer s'il s'agit de roche solide ou de matière fragmentée affectée par l'altération.
