Le télescope Webb détecte une atmosphère sur une planète en orbite autour d’une étoile morte

Le télescope spatial James Webb de la NASA a fourni la première caractérisation atmosphérique d'une planète en orbite autour d'une étoile morte, résolvant le mystère de la façon dont un monde de la taille de Jupiter s'est retrouvé sur une orbite incroyablement serrée autour d'une naine blanche, et offrant un aperçu de ce qui pourrait attendre les géantes gazeuses de notre propre système solaire dans des milliards d'années.

Une planète qui ne devrait pas exister

Les résultats, publiés le 1er juillet dans la revue Nature, détaillent les observations de l'exoplanète WD 1856 b par Webb alors qu'elle passait devant sa naine blanche hôte à environ 80 années-lumière de la Terre. La planète a environ la taille de Jupiter mais orbite autour d'une étoile de la taille de la Terre à une distance 50 fois plus proche que celle de la Terre par rapport au Soleil — un endroit où elle aurait été détruite lors de la phase de géante rouge de l'étoile.eurekalert+1

"La planète est assez étrange", a déclaré l'auteur principal, le Dr Ryan MacDonald de l'Université de St Andrews. "Elle a environ la taille de Jupiter, mais la naine blanche autour de laquelle elle orbite a la taille de la Terre, donc la planète est sept fois plus grande que son étoile."eurekalert

Un transit rasant lève le mystère

En utilisant un transit rasant ne durant que huit minutes, Webb a capturé la lumière traversant la haute atmosphère de la planète et a mesuré l'émission infrarouge de la planète elle-même. Les données ont limité la masse de WD 1856 b entre quatre et onze fois celle de Jupiter, et ont révélé une température d'environ 400 Kelvin (126 °C) — soit environ 240 degrés de plus que ce à quoi on s'attendrait avec la seule lumière stellaire.eurekalert

Cet excès de chaleur s'est avéré être l'indice critique. Le co-auteur, le Dr Christopher O'Connor de l'Université Northwestern, a modélisé la façon dont la planète s'est refroidie au fil du temps et a conclu que le réchauffement s'est très probablement produit entre 3 et 5,5 milliards d'années après que l'étoile soit devenue une naine blanche. La planète a survécu à la phase de géante rouge à une distance de sécurité et n'a migré vers l'intérieur que plus tard, sous l'effet d'interactions gravitationnelles avec des étoiles compagnes dans le système triple.eurekalert

Première atmosphère sur une planète d'étoile morte

Le spectre de transmission de Webb a également révélé des signes de méthane et de petites particules de nuages dans l'atmosphère de la planète — la première détection de ce type pour une planète transitant devant une naine blanche. La co-auteure, le Dr Victoria Boehm de l'Université Cornell, a noté que l'équipe a déjà observé quatre transits supplémentaires pour étudier davantage l'atmosphère.science.nasa+2

"Ce n'est que le début de notre exploration des planètes en orbite autour d'étoiles mortes avec Webb", a déclaré MacDonald. "Nos résultats montrent que la mort stellaire n'est pas la fin — certaines planètes connaissent un avenir vibrant et vivant après la mort de leur étoile."eurekalert