James Webb scrute le nuage glacé pour en savoir plus sur la formation des exoplanètes

Hibou Gourou

Voici comment construire une exoplanète : Vous commencez avec une étoile entourée d'un disque de poussière et de gaz. Alors que l'étoile brûle et envoie des rafales de vent stellaire, la poussière dans le disque commence à interagir et à former des amas. Ces amas attirent plus de poussière, se transformant en cailloux, puis en roches, et le gaz aide ces roches à rester ensemble. Ils grandissent, ramassent de plus en plus de matière et dégagent leur orbite autour de l'étoile. Ce sont la première étape du développement planétaire, appelée planétésimaux.

Il y a cependant un autre ingrédient important pour la croissance d'une planète : la glace. Dans les nuages ​​froids de poussière et de gaz, la glace se forme comme une sorte de givre sur les grains de poussière . Ces grains glacés contiennent certains des ingrédients clés d'une planète potentiellement habitable, comme le carbone, l'hydrogène et l'oxygène. Ici sur Terre, on pense que certains de ces ingrédients auraient pu être apportés sur notre planète par des comètes glacées , mais dans d'autres systèmes, ces glaces auraient pu être présentes lors de la formation des exoplanètes.

La région centrale du nuage moléculaire noir Chameleon I.
Cette image de la caméra proche infrarouge (NIRCam) du télescope spatial James Webb de la NASA/ESA/CSA présente la région centrale du nuage moléculaire sombre Chameleon I, qui se trouve à 630 années-lumière. Le matériau nuageux froid et vaporeux (bleu, au centre) est éclairé dans l'infrarouge par la lueur de la jeune protoétoile sortante Ced 110 IRS 4 (orange, en haut à gauche). La lumière de nombreuses étoiles d'arrière-plan, vues comme des points orange derrière le nuage, peut être utilisée pour détecter les glaces dans le nuage, qui absorbent la lumière des étoiles qui les traverse. NASA, ESA, ASC et M. Zamani (ESA/Webb) ; Sciences : F. Sun (Steward Observatory), Z. Smith (Open University) et l'équipe Ice Age ERS.

Maintenant, des chercheurs utilisant le télescope spatial James Webb ont scruté les profondeurs froides et sombres d'un nuage moléculaire pour rechercher ces glaces qui pourraient former la base de futures exoplanètes. En regardant un nuage de poussière et de gaz appelé Chameleon I, ils ont pu identifier des glaces faites d'eau ainsi que d'autres molécules comme l'ammoniac et le méthane.

"Nos résultats donnent un aperçu de la phase initiale de chimie sombre de la formation de glace sur les grains de poussière interstellaires qui se transformeront en cailloux centimétriques à partir desquels les planètes se forment en disques", a déclaré la chercheuse principale Melissa McClure de l'Observatoire de Leiden dans un communiqué. . "Ces observations ouvrent une nouvelle fenêtre sur les voies de formation des molécules simples et complexes qui sont nécessaires pour fabriquer les éléments constitutifs de la vie."

Une découverte importante a été l'identification d'une molécule organique complexe, le méthanol. Connues comme les éléments constitutifs de la vie, les molécules organiques sont essentielles pour comprendre comment la vie peut se développer dans des environnements au-delà de la Terre.

"Notre identification de molécules organiques complexes, comme le méthanol et potentiellement l'éthanol, suggère également que les nombreux systèmes d'étoiles et de planètes se développant dans ce nuage particulier hériteront de molécules dans un état chimique assez avancé", a déclaré un autre des chercheurs, Will Rocha de l'Observatoire de Leiden. . "Cela pourrait signifier que la présence de molécules prébiotiques dans les systèmes planétaires est un résultat commun de la formation d'étoiles, plutôt qu'une caractéristique unique de notre propre système solaire."

Les chercheurs ont utilisé la haute sensibilité de Webb pour obtenir des données spectroscopiques du nuage moléculaire, situé à 631 années-lumière de la Terre. Ils ont prévu d'autres recherches pour en savoir plus sur le rôle des glaces dans la formation des planètes et leur relation avec l'habitabilité.

"Ce n'est que le premier d'une série d'instantanés spectraux que nous obtiendrons pour voir comment les glaces évoluent de leur synthèse initiale aux régions de formation de comètes des disques protoplanétaires", a déclaré McClure. "Cela nous dira quel mélange de glaces – et donc quels éléments – peuvent éventuellement être livrés à la surface des exoplanètes terrestres ou incorporés dans les atmosphères de planètes géantes de gaz ou de glace."