Avec l’aide précieuse du télescope spatial James Webb, un groupe d’astronomes mené par le MPIA (Max Planck Institute for Astronomy) et épaulé par une équipe du Département d’Astrophysique du CEA Paris-Saclay, a exploré la possibilité de découvrir une atmosphère sur l’exoplanète rocheuse TRAPPIST-1 c. Cette découverte pourrait bien être une avancée majeure dans la quête de la compréhension des mondes extraterrestres. Ces résultats initiaux sont le fruit d’observations minutieuses et d’analyses approfondies, offrant une première indication de la présence d’une atmosphère sur une exoplanète de cette nature.
La recherche d’une atmosphère sur TRAPPIST-1 c
TRAPPIST-1 c, de taille et de température proche de Vénus, dévoile une atmosphère distincte grâce aux images du télescope James Webb. En étudiant la chaleur émise, les scientifiques ont supposé que cette exoplanète pourrait disposer d’une atmosphère fine, principalement composée de dioxyde de carbone. Pourtant, l’existence d’une atmosphère est loin d’être une certitude, car elle pourrait aussi être une planète rocheuse stérile, sans atmosphère significative. La distinction entre ces deux scénarios est complexe et nécessite des outils d’observation très précis. Les images obtenues par le télescope James Webb nous éclairent sur comment les atmosphères des exoplanètes rocheuses peuvent résister face aux vents stellaires puissants et aux rayonnements UV intenses.
Ces résultats sont le fruit d’une analyse méticuleuse des données collectées par le JWST, qui a permis d’étudier les émissions thermiques de TRAPPIST-1 c. Les variations de ces émissions, en fonction des phases de l’exoplanète, ont conduit à l’hypothèse d’une atmosphère. Néanmoins, la confirmation de cette hypothèse nécessitera des observations supplémentaires. Les chercheurs sont impatients de pouvoir poursuivre leur étude avec de nouvelles données, qui pourraient leur permettre de confirmer ou d’infirmer la présence d’une atmosphère sur TRAPPIST-1 c.
Les étoiles de faible masse et leurs effets sur les atmosphères
Selon Sebastian Zieba, doctorant à l’Institut Max Planck d’astronomie, le système planétaire TRAPPIST-1, situé à proximité, est actuellement le meilleur candidat pour étudier les atmosphères des planètes rocheuses semblables à la Terre en orbite autour d’une naine rouge. Les astronomes soupçonnaient depuis longtemps que TRAPPIST-1 c serait une version de Vénus, en raison de son diamètre, sa masse et le rayonnement de son étoile, très proches de ceux de notre planète voisine.
Cependant, malgré des températures extérieures relativement basses, de nombreuses étoiles de ce type génèrent de forts vents stellaires et un rayonnement UV intense pendant une grande partie de leur existence, pouvant éroder l’atmosphère de leurs planètes. L’observation de ce phénomène se fait grâce à l’excellente résolution du télescope James Webb, qui permet de détecter même les plus subtiles variations atmosphériques. L’étude de l’atmosphère d’une exoplanète comme TRAPPIST-1 c pourrait fournir des informations précieuses sur comment ces atmosphères se comportent face à de telles conditions extrêmes.
L’énigme de l’atmosphère de TRAPPIST-1 c révélée par le télescope James Webb
Les astronomes se sont demandé si TRAPPIST-1 c, dont l’atmosphère a été révélée par le télescope James Webb, avait réussi à éviter un destin similaire à celui de nombreuses exoplanètes et à conserver une atmosphère substantielle, voire à ressembler à la planète Vénus de notre système solaire. Malgré des conditions difficiles, son attraction gravitationnelle supérieure à celle de la Terre pourrait avoir contribué à la conservation de son atmosphère. Les chercheurs sont intrigués par la façon dont TRAPPIST-1 c aurait pu maintenir une atmosphère dans un environnement si hostile. Pourrait-elle posséder un champ magnétique fort, à l’instar de la Terre, qui la protège des vents solaires ? Ou bien, des processus géologiques internes pourraient-ils régénérer constamment l’atmosphère ? Ces questions restent à élucider.
Les défis de la mesure de l’atmosphère de TRAPPIST-1c avec James Webb
La mesure de la température de l’atmosphère de TRAPPIST-1 c est un défi, même pour le JWST. La planète est en effet gravitationnellement verrouillée par les forces de marée, ce qui signifie que la même face de la planète est toujours tournée vers son étoile. Cela rend difficile la distinction entre la chaleur de la planète elle-même et celle de son étoile. La face éclairée de la planète peut atteindre des températures élevées, tandis que la face sombre peut être beaucoup plus froide. Comment distinguer alors le rayonnement thermique de la planète de celui de son étoile ? Les instruments du JWST sont conçus pour relever ce défi, mais des analyses méticuleuses seront nécessaires pour interpréter les données.
L’importance des futures observations
Ces nouvelles découvertes sur l’atmosphère de TRAPPIST-1c grâce au télescope James Webb sont passionnantes, mais elles ne sont que le début. Des observations futures, notamment avec le JWST, permettront de confirmer la présence d’une atmosphère sur TRAPPIST-1 c et peut-être de déceler des signes de vie extraterrestre. Au-delà de la simple détection de l’atmosphère, ces observations pourraient également révéler sa composition chimique, voire des biomarqueurs. En outre, elles pourraient fournir des informations sur la météorologie de l’exoplanète et son cycle climatique, si elle en a un. Les implications de ces futures observations sont vastes, non seulement pour la compréhension de TRAPPIST-1 c, mais aussi pour notre perception des exoplanètes en général.
L’étude de TRAPPIST-1 c par le JWST et l’équipe du MPIA ouvre de nouvelles perspectives dans l’étude des atmosphères d’exoplanètes. Elle illustre la diversité potentielle de ces mondes lointains et souligne la nécessité de poursuivre les recherches pour mieux comprendre notre place dans l’Univers.
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