Le JWST repère le premier « monde de vapeur » connu

Cette atmosphère d'exoplanète va bon train.

Une planète au-delà de notre système solaire appelée GJ 9827d a une atmosphère composée presque entièrement de molécules d'eau chaude, rapportent des astronomes dans les Lettres du Journal Astrophysical du 4 octobre.

"Nous utilisons le terme 'monde de la vapeur'," déclare l'astronome Ryan MacDonald de l'Université du Michigan à Ann Arbor.

GJ 9827d a été découvert en 2017 en orbite autour d'une étoile située à environ 100 années-lumière de la Terre. Avec une taille environ deux fois supérieure à celle de la Terre et une masse trois fois supérieure à celle de la Terre, c'est un type de planète appelé sub-Neptune (SN : 8/8/22). Des mondes comme celui-ci sont les plus courants dans la galaxie, bien que notre système solaire n'en ait pas.

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Mais savoir seulement la taille et la masse de la planète ne suffit pas pour déduire de quoi elle est faite. Pour étudier les cieux des exoplanètes, les astronomes analysent la lumière des étoiles filtrée à travers l'atmosphère de la planète lorsqu'elle passe devant son étoile parente (SN : 6/7/24).

MacDonald et ses collègues ont utilisé le Télescope Spatial James Webb pour observer deux de ces passages, ou transits, de GJ 9827d en novembre 2023. Le télescope spatial Hubble avait fait des observations similaires et avait vu des signes de molécules d'eau dans l'atmosphère de la planète, ont rapporté les astronomes l'année dernière. Mais cela n'était pas suffisant pour déterminer si l'atmosphère avait juste un peu d'eau, ou si c'était un monde entièrement composé d'eau.

En combinant les vues des deux télescopes, il est devenu clair de manière indiscutable que l'atmosphère était presque entièrement composée d'eau. La température de la planète est d'environ 340°C, donc toute cette eau devrait être de la vapeur.

Les mondes de vapeur "ont été prédits, mais il s'agit de la première preuve observationnelle de leur existence", déclare Macdonald. "Je me sens comme un explorateur de Star Trek."

Il pourrait ne pas y avoir de surface rocheuse solide sous les cieux brumeux de la planète. En profondeur dans l'atmosphère, la pression de toute cette eau devrait devenir suffisamment élevée pour forcer les molécules d'eau à prendre des formes bizarres et exotiques de matière, comme des fluides supercritiques ou des glaces chaudes et haute pression, explique MacDonald.

Cela fait de GJ 9827d un endroit improbable pour trouver la vie. Mais étudier son atmosphère est une bonne pratique pour observer des planètes qui pourraient être habitables.

"C'est la preuve du concept que nous pouvons détecter des atmosphères plus lourdes", déclare MacDonald. "Nous sommes sur la bonne voie pour arriver là où nous voulons être, astrobiologiquement parlant."