Pour la première exoplanète que découvre le télescope spatial James-Webb, ce dernier fait fort en mettant au jour une petite planète rocheuse presque exactement de la même taille que la Terre ! Elle tourne autour de son étoile en seulement deux jours, bien plus vite que n'importe quelle planète du Système solaire, ce qui la rend inhabitable aux formes de vie telles que nous les concevons. L'équipe à l'origine de sa découverte prévoit des observations supplémentaires pour déterminer si elle possède une atmosphère, ce qui renforcera l'attrait de son étude.

C'est fait. L'observatoire James-Webb a découvert sa première exoplanèteexoplanète. À proprement parler, il ne l'a pas débusquée seul ou par hasard. Il a utilisé des données fournies par le satellite TessTess (Transiting Exoplanet Survey Satellite) qui laissaient entrevoir l'existence d'une planète, pour confirmer sa présence. Pour cela, il s'est servi du spectrographe NIRSpecNIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) qui très rapidement, en seulement deux transitstransits, a confirmé son existence ! Comme l'expliquent les deux responsables de l'équipe à l'origine de cette découverte dans un communiqué, les astronomesastronomes Kevin Stevenson et Jacob Lustig-Yaeger du Laboratoire de physiquephysique appliquée de l'université Johns-Hopkins, « il n'y a aucun doute sur la présence de cette planète ».

Cette planète, de son joli nom scientifique LHS 475 b, est relativement proche de nous. Elle se situe à seulement 41 années-lumièreannées-lumière, dans la constellationconstellation de l'Octant, dans l'hémisphère sudhémisphère sud. Elle a comme particularité d'être rocheuse, d'une taille similaire à la Terre et de tourner en seulement deux jours autour de son étoileétoile. Cela dit, bien qu'elle soit plus proche de son étoile que n'importe quelle autre planète du Système solaire, son étoile naineétoile naine rouge a une température inférieure à la moitié de celle du SoleilSoleil, de sorte que les astronomes envisagent qu'elle pourrait être encore entourée d'une atmosphèreatmosphère, ce qui rendrait son étude particulièrement intéressante.

Le graphique montre le changement de la luminosité relative du système étoile-planète sur une période de trois heures. Le spectre montre que la luminosité du système reste stable jusqu'à ce que la planète commence à transiter par l'étoile. Elle diminue ensuite, ce qui représente le moment où la planète se trouve directement devant l'étoile. La luminosité augmente à nouveau lorsque la planète ne bloque plus l'étoile, et se stabilise alors. © Nasa, ESA, CSA, L. Hustak (STScI)
Le graphique montre le changement de la luminosité relative du système étoile-planète sur une période de trois heures. Le spectre montre que la luminosité du système reste stable jusqu'à ce que la planète commence à transiter par l'étoile. Elle diminue ensuite, ce qui représente le moment où la planète se trouve directement devant l'étoile. La luminosité augmente à nouveau lorsque la planète ne bloque plus l'étoile, et se stabilise alors. © Nasa, ESA, CSA, L. Hustak (STScI)

Incertitudes sur la présence d'une atmosphère

De tous les télescopes en service, seul James-Webb (JWST) est capable de caractériser l'atmosphère de planètes aussi petites. Et donc, les astronomes à l'origine de cette découverte s'y sont collés à partir de ces premières données, qui sont bien insuffisantes (seulement deux transits). L'analyse de ces spectres n'a pas confirmé la présence d'une atmosphère mais n'a pas non plus montré qu'elle ne pouvait pas en avoir une ! Cela dit, les données recueillies permettent néanmoins d'exclure un certain nombre de types d'atmosphère. LHS 475 b ne peut donc pas être entourée d'une « atmosphère épaisse dominée par le méthane, semblable à celle de Titan, la lunelune de Saturne », par exemple. Certaines compositions atmosphériques n'ont pas non plus été exclues. Par exemple, LHS 475 b pourrait être entourée d'une atmosphère de dioxyde de carbonedioxyde de carbone pur ! De manière contre-intuitive, une « atmosphère de dioxyde de carbone à 100 % est tellement plus compacte qu'elle devient très difficile à détecter », déclarent les deux astronomes.

Des observations de LHS 475 b seront réalisées cet été. L'équipe de Kevin Stevenson et Jacob Lustig-Yaeger devrait alors avoir suffisamment de données pour trancher cette question et déterminer si la planète possède une atmosphère ou en est dépourvue. Une nouvelle ère s'ouvre dans l'étude des exoTerres, ces planètes similaires à la Terre qui sont les candidats les plus intéressants à étudier pour qui veut croire qu'une forme de vie intelligente existe ailleurs...

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Les observations de James-Webb ont également montré que la planète est plus chaude de quelques centaines de degrés que la Terre. Et donc, si des nuagesnuages sont détectés, cela pourrait amener les chercheurs à conclure que cette planète ressemble plus à Vénus que toute autre planète du Système solaireSystème solaire, qui a une atmosphère de dioxyde de carbone et est perpétuellement enveloppée d'épais nuages.

Comme le souligne à juste titre, Mark Clampin, directeur de la division AstrophysiqueAstrophysique au siège de la Nasa, à Washington, ces « premiers résultats d'observation d'une planète rocheuseplanète rocheuse de taille terrestre ouvrent la porteporte à de nombreuses possibilités futures pour l'étude des atmosphères des planètes rocheuses avec Webb », un des objectifs du JWST dans le domaine des exoplanètes. Et de conclure que « James-Webb nous rapproche de plus en plus d'une nouvelle compréhension des mondes semblables à la Terre en dehors du Système solaire, et la mission ne fait que commencer ».