Des chercheurs utilisant le télescope spatial James Webb de la NASA ont détecté des traces potentielles de gaz atmosphériques entourant 55 Cancri e, une exoplanète rocheuse chaude située à 41 années-lumière de la Terre. Cette découverte constitue à ce jour la meilleure preuve de l’existence d’une atmosphère de planète rocheuse en dehors de notre système solaire. Les résultats, publiés dans Nature, suggèrent que Webb repousse les limites de la caractérisation des exoplanètes pour inclure les planètes rocheuses.
Une super-Terre avec une surface en fusion
55 Cancri e, également connue sous le nom de Janssen, est une super-exoplanète terrestre en orbite autour de l’étoile semblable au Soleil 55 Cancri dans la constellation du Cancer. Avec un diamètre presque deux fois supérieur à celui de la Terre et une densité légèrement supérieure, la planète a probablement une composition similaire à celle des planètes rocheuses de notre système solaire. Cependant, sa proximité avec son étoile (environ 2,4 millions de kilomètres) suggère que sa surface est probablement un océan bouillonnant de magma, avec un côté jour faisant face à l’étoile à tout moment et un côté nuit dans l’obscurité perpétuelle.
« Je travaille sur cette planète depuis plus d’une décennie », a déclaré Diana Dragomir, chercheuse sur les exoplanètes à l’Université du Nouveau-Mexique et co-auteur de l’étude. « Il est vraiment frustrant qu’aucune des observations que nous avons obtenues n’ait résolu ces mystères de manière solide. Je suis ravi que nous obtenions enfin des réponses ! »
Distinguer les possibilités atmosphériques
À l’aide de la NIRCam (Near-Infrared Camera) et du MIRI (Mid-Infrared Instrument) de Webb, l’équipe a mesuré la lumière infrarouge de 4 à 12 microns provenant de la planète pour distinguer deux possibilités : une atmosphère importante riche en substances volatiles comme l’oxygène, l’azote, et du dioxyde de carbone, ou une planète nue avec un mince voile de roche vaporisée.
Les mesures de température de l’équipe basées sur l’émission thermique de la planète ont indiqué une température relativement basse d’environ 2 800 degrés Fahrenheit (~ 1 540 degrés Celsius), suggérant la présence d’une atmosphère riche en substances volatiles distribuant efficacement l’énergie du côté jour au côté nuit. Les données du NIRCam ont également montré des tendances compatibles avec une atmosphère riche en substances volatiles, avec une baisse du spectre entre 4 et 5 microns indiquant la présence de monoxyde de carbone ou de dioxyde de carbone.
Bien que 55 Cancri e soit beaucoup trop chaud pour être habitable, les chercheurs pensent qu’il pourrait fournir des informations précieuses sur les interactions entre les atmosphères, les surfaces et l’intérieur des planètes rocheuses, éclairant potentiellement les premières conditions de la Terre, de Vénus et de Mars.
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