James Webb découvre un nouveau type d’exoplanète : un « monde vapeur » exotique

Notre système solaire compte une grande variété de types de planètes, du minuscule Mercure rocheux à l’immense géante gazeuse gonflée Jupiter en passant par la lointaine géante de glace Uranus. Mais au-delà de notre propre système, il existe encore d’autres types d’exoplanètes, notamment des mondes aquatiques recouverts d’océan et où la vie pourrait potentiellement prospérer. Aujourd'hui, des chercheurs utilisant le télescope spatial James Webb ont identifié un type nouveau et exotique de planète appelé monde à vapeur, dont l'atmosphère est presque entièrement composée de vapeur d'eau.

La planète, appelée GJ 9827 d, a été examinée par le télescope spatial Hubble plus tôt cette année et a tellement intrigué les chercheurs qu'ils ont voulu y revenir pour l'observer de plus près à l'aide de Webb. Ils ont découvert que la planète, qui fait environ deux fois la taille de la Terre, avait une atmosphère très différente de l’hydrogène et de l’hélium typiques que l’on observe habituellement. Au lieu de cela, il était plein de vapeur chaude.

"C'est la première fois que nous voyons quelque chose comme ça", a déclaré le chercheur Eshan Raul de l'Université du Michigan dans un communiqué . « Pour être clair, cette planète n’est pas hospitalière, du moins pour les types de vie que nous connaissons sur Terre. La planète semble être constituée principalement de vapeur d’eau chaude, ce qui en fait ce que nous appelons un « monde à vapeur ».

Pour observer l'atmosphère de la planète, les chercheurs ont utilisé l'instrument NIRISS (Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph) de Webb, capable de diviser la lumière en différentes longueurs d'onde pour voir de quoi est composé quelque chose dans une technique appelée spectroscopie de transmission. Cela est plus facile à réaliser avec des éléments plus légers comme l’hydrogène et l’hélium. Pouvoir utiliser cette technique pour un élément plus lourd comme l’eau signifie donc que les scientifiques peuvent désormais commencer à étudier des atmosphères planétaires plus diverses.

"Maintenant, nous explorons enfin de quoi sont réellement constitués ces mondes mystérieux dont la taille est comprise entre la Terre et Neptune, et dont nous n'avons pas d'exemple dans notre propre système solaire", a déclaré le chercheur Ryan MacDonald. "Il s'agit d'une étape cruciale vers la détection des atmosphères sur les exoplanètes habitables dans les années à venir."

Comme il s’agit d’un nouveau domaine de recherche, la découverte a nécessité un nouveau logiciel écrit par l’équipe. Raul, étudiant de premier cycle, a donc été la première personne à voir des preuves directes de l’existence des mondes à vapeur.

"C'était un moment très surréaliste", a déclaré Raul, aujourd'hui doctorant à l'Université du Wisconsin-Madison. « Nous recherchions spécifiquement des mondes aquatiques parce que l’hypothèse était qu’ils pourraient exister. Si ces informations sont réelles, on se demande vraiment ce qu’il pourrait y avoir d’autre.

La recherche est publiée dans The Astrophysical Journal Letters .