Les astronomes utilisant Hubble ont détecté de la vapeur d’eau dans l’atmosphère de GJ 9827d, une petite exoplanète, suggérant la présence d’atmosphères riches en eau sur des planètes similaires. Cette découverte marque une étape importante dans l’exploration de la composition et de l’évolution des atmosphères exoplanétaires. crédit : Issues.fr.com
Steamy World pourrait être un échantillon de planètes riches en eau dans toute notre galaxie
La recherche de la vie dans l’espace va de pair avec la recherche de l’eau sur les planètes entourant d’autres étoiles. L’eau est l’une des molécules les plus courantes dans l’univers et toute vie sur Terre en a besoin. L’eau fonctionne comme un solvant en dissolvant les substances et en permettant des réactions chimiques clés dans les cellules animales, végétales et microbiennes. C’est bien meilleur que les autres liquides.
Les astronomes sont intrigués lorsqu’ils découvrent des traces de vapeur d’eau sur les exoplanètes. Une cible récente est la planète GJ 9827d, qui pourrait être entourée d’une atmosphère riche en eau. Ne dépassant pas deux fois le diamètre de la Terre, la planète pourrait être un exemple de mondes potentiels riches en eau ailleurs dans notre galaxie. Mais n’envisagez pas d’acheter un bien immobilier sur GJ 9827d. La planète est aussi chaude que Vénusà 800 degrés Fahrenheit. Cela en fait un monde torride.
Il s’agit d’une vue d’artiste de l’exoplanète GJ 9827d, la plus petite exoplanète où de la vapeur d’eau a été détectée dans l’atmosphère. La planète pourrait être un exemple de planètes potentielles dotées d’une atmosphère riche en eau ailleurs dans notre galaxie. Avec seulement environ deux fois le diamètre de la Terre, la planète orbite autour de l’étoile naine rouge GJ 9827. Deux planètes intérieures du système se trouvent sur la gauche. Les étoiles d’arrière-plan sont tracées telles qu’elles seraient vues à l’œil nu en regardant vers notre Soleil. Le Soleil est trop faible pour être vu. L’étoile bleue en haut à droite est Regulus ; l’étoile jaune en bas au centre est Denebola ; et l’étoile bleue en bas à droite est Spica. La constellation du Lion est à gauche et la Vierge à droite. Les deux constellations sont déformées par rapport à notre vision de la Terre à 97 années-lumière. Crédits : NASA, ESA, Leah Hustak (STScI), Ralf Crawford (STScI)
Le télescope spatial Hubble détecte de la vapeur d’eau dans l’atmosphère d’une petite exoplanète
Les astronomes utilisant le télescope spatial Hubble de la NASA ont observé la plus petite exoplanète où de la vapeur d’eau a été détectée dans l’atmosphère. Avec seulement environ deux fois le diamètre de la Terre, la planète GJ 9827d pourrait être un exemple de planètes potentielles dotées d’une atmosphère riche en eau ailleurs dans notre galaxie.
« Ce serait la première fois que nous pourrions démontrer directement, grâce à une détection atmosphérique, que ces planètes aux atmosphères riches en eau peuvent réellement exister autour d’autres étoiles », a déclaré Björn Benneke, membre de l’équipe de l’Institut Trottier de recherche sur les exoplanètes de l’Université de Montréal. . « Il s’agit d’une étape importante vers la détermination de la prévalence et de la diversité des atmosphères sur les planètes rocheuses. »
« L’eau sur une planète aussi petite est une découverte historique », a ajouté la co-chercheuse principale Laura Kreidberg de l’Institut Max Planck d’astronomie à Heidelberg, en Allemagne. « Cela nous rapproche plus que jamais de la caractérisation de mondes véritablement semblables à la Terre. »
Enquête sur l’atmosphère de la planète
Cependant, il est trop tôt pour dire si Hubble a mesuré spectroscopiquement une petite quantité de vapeur d’eau dans une atmosphère gonflée et riche en hydrogène, ou si l’atmosphère de la planète est principalement constituée d’eau, laissée après l’évaporation d’une atmosphère primitive d’hydrogène et d’hélium sous le rayonnement stellaire. .
« Notre programme d’observation, dirigé par le chercheur principal Ian Crossfield de l’Université du Kansas à Lawrence, Kansas, a été conçu spécifiquement dans le but non seulement de détecter les molécules présentes dans l’atmosphère de la planète, mais aussi de rechercher spécifiquement la vapeur d’eau. L’un ou l’autre résultat serait passionnant, que la vapeur d’eau soit dominante ou juste un tout petit peu. espèces dans une atmosphère à dominante hydrogène », a déclaré l’auteur principal de l’article scientifique, Pierre-Alexis Roy de l’Institut Trottier de recherche sur les exoplanètes de l’Université de Montréal.
« Jusqu’à présent, nous n’avions pas pu détecter directement l’atmosphère d’une si petite planète. Et nous entrons lentement dans ce régime maintenant », a ajouté Benneke. « À un moment donné, alors que nous étudions des planètes plus petites, il doit y avoir une transition où il n’y a plus d’hydrogène sur ces petits mondes, et ils ont des atmosphères plus semblables à celles de Vénus (qui est dominée par le dioxyde de carbone). »
Parce que la planète est aussi chaude que Vénus, à 800 degrés Fahrenheit, ce serait certainement un monde inhospitalier et humide si l’atmosphère était principalement composée de vapeur d’eau.
Implications et recherches futures
À l’heure actuelle, l’équipe se retrouve avec deux possibilités. Un scénario est que la planète serait toujours accrochée à une atmosphère riche en hydrogène et en eau, ce qui en ferait un mini-Neptune. Alternativement, il pourrait s’agir d’une version plus chaude de JupiterLa lune d’Europe, qui contient deux fois plus d’eau que la Terre sous sa croûte. « La planète GJ 9827d pourrait être à moitié eau, à moitié roche. Et il y aurait beaucoup de vapeur d’eau au sommet d’un corps rocheux plus petit », a déclaré Benneke.
Si la planète possède une atmosphère résiduelle riche en eau, alors elle doit s’être formée plus loin de son étoile hôte, où la température est froide et où l’eau est disponible sous forme de glace, que son emplacement actuel. Dans ce scénario, la planète aurait alors migré plus près de l’étoile et aurait reçu davantage de rayonnement. L’hydrogène s’est chauffé et s’est échappé, ou est encore en train d’échapper à la faible gravité de la planète. La théorie alternative est que la planète s’est formée à proximité de l’étoile chaude, avec une trace d’eau dans son atmosphère.
Le programme Hubble a observé la planète lors de 11 transits – événements au cours desquels la planète traversait devant son étoile – espacés de trois ans. Pendant les transits, la lumière des étoiles est filtrée à travers l’atmosphère de la planète et possède l’empreinte spectrale des molécules d’eau. S’il y a des nuages sur la planète, ils sont suffisamment bas dans l’atmosphère pour ne pas cacher complètement la vision de l’atmosphère de Hubble, et Hubble est capable de sonder la vapeur d’eau au-dessus des nuages.
« Observer l’eau est une porte d’entrée pour découvrir d’autres choses », a déclaré Thomas Greene, astrophysicien à NASAdu centre de recherche Ames dans la Silicon Valley en Californie. « Cette découverte de Hubble ouvre la porte à de futures études de ce type de planètes par le télescope spatial James Webb. JWST peut voir bien plus grâce à des observations infrarouges supplémentaires, notamment des molécules carbonées comme le monoxyde de carbone, le dioxyde de carbone et le méthane. Une fois que nous aurons un inventaire complet des éléments d’une planète, nous pouvons les comparer à l’étoile sur laquelle elle orbite et comprendre comment elle s’est formée.
GJ 9827d a été découvert par le télescope spatial Kepler de la NASA en 2017. Il effectue une orbite autour d’une étoile naine rouge tous les 6,2 jours. L’étoile GJ 9827 se trouve à 97 années-lumière de la Terre, dans la constellation des Poissons.
Le Le télescope spatial Hubble est un projet de coopération internationale entre la NASA et l’ESA. Le Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland, gère le télescope. Le Space Telescope Science Institute (STScI) de Baltimore, dans le Maryland, mène les opérations scientifiques de Hubble et Webb. STScI est exploité pour la NASA par l’Association des universités de recherche en astronomie, à Washington, DC.
