Si un jour des explorateurs humains décidèrent de s’aventurer sur une planète orbitant autour d’une étoile semblable au Soleil dans la constellation de la Mouche, mieux vaudrait pour eux surveiller la météo avec attention.
Les nuages denses qui assombrissent le ciel de cette planète sont principalement composés de poussières minérales. Les astronomes soupçonnent même la présence de fer dans ces nuages, qui tomberait alors sous forme de pluie lorsqu’ils se déchirent.
Ce spectacle a été découvert grâce au télescope spatial James Webb (JWST), qui a observé ce jeune système stellaire situé à 307 années-lumière, dans l’hémisphère austral.
L’étoile, nommée YSES-1, est toute jeune à l’échelle cosmique : seulement un million d’années contre les 4,6 milliards d’années de notre Soleil. Elle est entourée de deux géantes gazeuses, en pleine formation, toutes deux plus massives que Jupiter, la plus grande planète de notre système solaire.
D’après la Dr Kielan Hoch, astrophysicienne à l’Institut des Sciences du Télescope Spatial de Baltimore, la jeunesse de ce système en fait une cible idéale pour mieux comprendre les premières étapes de la formation planétaire autour d’étoiles lointaines.
« Il existe très peu de systèmes multiplanétaires directement observés, » explique-t-elle. « Ces systèmes sont des laboratoires uniques pour étudier les théories sur la formation des planètes, car ces dernières se forment dans le même environnement. »
« Les deux planètes sont encore en train de se former, ce qui explique leur luminosité, » ajoute-t-elle. « La lumière que nous détectons vient du processus même de leur formation, alors qu’elles commencent à se contracter et à se condenser. »
Les observations ont même révélé que les deux planètes étaient visibles simultanément dans le champ du télescope, offrant aux astronomes des données sur deux mondes pour le prix d’un. La planète extérieure, YSES-1c, est la plus petite, avec une masse environ six fois celle de Jupiter.
Le télescope a permis d’identifier des nuages en haute altitude dans l’atmosphère de cette planète, qui, contrairement à ceux de notre Terre faits de vapeur d’eau, seraient constitués de grains de silicates de magnésium et peut-être de fer. « Le fer précipiterait effectivement, » précise Dr Hoch.
Ces observations marquent la première détection directe de nuages composés de ce type sur une planète orbitant une étoile semblable au Soleil. Par ailleurs, un disque de matière, formé de trillions de tonnes de poussières, a été détecté autour de la planète intérieure plus massive, YSES-1b, estimée à environ 14 masses joviennes.
Ce disque intrigue particulièrement les chercheurs, car ces deux planètes ont vraisemblablement émergé du même environnement. « Pourquoi YSES-1b a-t-elle conservé de la matière en orbite alors que YSES-1c ne l’a pas fait ? » s’interroge Dr Hoch. Un autre mystère est la présence d’un disque autour d’une planète âgée d’environ 16 millions d’années, alors que les modèles de formation prévoient que la poussière devrait s’être stabilisée au bout de 5 millions d’années.
« On ne s’attendrait pas à ce que ces planètes soient aussi différentes si elles proviennent du même disque protoplanétaire, » conclut-elle. « Le JWST fournit une richesse de données qui permettent d’affiner nos modèles et d’améliorer notre compréhension. »
Depuis son lancement en décembre 2021 depuis le Centre Spatial Guyanais, cet instrument d’une valeur de 10 milliards de dollars bouleverse l’astronomie. Il a exploré les premières galaxies, observé des mondes inattendus, assisté à des collisions de trous noirs, et même détecté des indices, bien que controversés, d’une possible vie ailleurs que sur Terre.
Points à retenir
- La planète étudiée se situe dans un système stellaire jeune, offrant un aperçu rare des stades précoces de la formation planétaire.
- Les nuages investigués ne ressemblent en rien à ceux que nous connaissons sur Terre : finis la vadrouille d’eau, place aux minéraux et potentiellement au fer en pluie.
- La plus grosse des deux planètes conserve un disque de poussières, défiant les idées classiques selon lesquelles ce genre de matière devrait avoir disparu depuis longtemps.
- La présence simultanée de deux planètes dans le champ d’observation du JWST a permis de récolter des données séduisantes pour comprendre la dynamique complexe de formation planétaire.
- Encore un mystère astronomique au tableau : pourquoi deux planètes nées du même berceau ne montrent-elles pas des environnements similaires ?
Au final, on peut dire que le JWST continue de jouer les trouble-fête dans nos théories bien rangées, nous rappelant que l’univers est aussi imprévisible qu’une météo en Bretagne. Vous ne trouvez pas que c’est là tout le charme de l’astrophysique ? Je reste attaché à mes jumelles, mais je serai ravi de confier mes prochaines vacances à cette « météo cosmique ». Allez, qui vient ?