Alors que des missions comme Kepler et Tess ont découvert des exoplanètes plus rocheuses ces dernières années, les scientifiques attendaient avec impatience le lancement du JWST. Le puissant télescope spatial a la capacité de rassembler les spectres infrarouges des atmosphères d'exoplanet, un besoin clé de la compréhension des planètes découvertes. On espérait que ces caractérisations atmosphériques feraient progresser notre compréhension de l'habitabilité.
Comme nous l'avons vu, le JWST a été à la hauteur de sa promesse. Il a étudié de nombreuses atmosphères d'exoplanet et a même trouvé des signes potentiels intrigants d'activité biologique, bien que rien de sans équivoque.
La dernière cible de l'atmosphère Exoplanet de JWST est GJ 3929 b. Les astronomes l'ont découvert dans les données de Tess en 2022. « Notre analyse confirme la nature planétaire de la planète en transit GJ 3929 B, » Les auteurs du journal 2022 ont écrit. « Sa masse et son rayon (~ 0,43 masses de terre et ~ 1,15 rayons terrestres) le mettent dans le régime des petites planètes de la taille de la terre. »
Les planètes en forme de terre attirent l'attention pour des raisons évidentes.
Maintenant, les résultats du JWST sont en place, et la planète autrefois prometteuse semble être stérile. Les observations, les résultats et la conclusion sont publiés dans un nouvel article publié dans le arxiv serveur de préparation intitulé « Le programme DDT JWST Rocky Worlds révèle que GJ 3929B est probablement un rocher nu. » L'auteur principal est Qiao Xue du Département d'astronomie et d'astrophysique de l'Université de Chicago.
« Nous rapportons les premiers résultats du programme de temps discrétionnaire du directeur de JWST Rocky Worlds, » Les auteurs écrivent. Le programme DDT combine des observations Hubble et JWST pour rechercher des atmosphères sur des exoplanètes rocheuses en orbite des nains rouges. Les astronomes ciblent ces planètes pour plusieurs raisons. Les nains rouges sont très nombreux et représentent environ 75% des étoiles de la Voie lactée, ils hébergent donc probablement la majorité des exoplanètes.
Ce sont des étoiles à longue durée de vie, ce qui signifie que la vie aurait suffisamment de temps pour se développer sur leurs planètes. Les planètes rocheuses autour des nains rouges sont abondantes et sont les planètes potentiellement habitables les plus courantes de la galaxie. Ils sont également plus faciles à étudier, car les zones habitables autour des nains rouges sont si petites. Leurs transits sont plus faciles à observer et leurs atmosphères sont bien éclairées par leurs étoiles à proximité et se prêtent à la spectroscopie.
Les nouvelles observations ont affiné les mesures de masse et de taille pour GJ 3929b, ainsi que sa température de surface, qui correspond à celle d'une roche noire nue. « Ces résultats excluent le CO2-Mes atmosphères riches plus épais que 100 mbar à> 3σ, suggérant que GJ 3929b a perdu toute atmosphère secondaire significative, » Les chercheurs écrivent.
« Nos résultats de modélisation avancée soutiennent la conclusion que GJ 3929b n'a pas une atmosphère substantielle, » Les chercheurs écrivent. « Cela ajoute un point de données précieux pour évaluer l'hypothèse du littoral cosmique, qui postule que la présence / absence de l'atmosphère secondaire est largement contrôlée par le rayonnement XUV cumulatif reçu par une planète au cours de sa durée de vie. »
L'hypothèse du littoral cosmique est basée sur le fait que les émissions de rayons X et UV des étoiles peuvent chauffer les atmosphères planétaires. S'ils sont suffisamment chauffés, les particules atmosphériques gagnent suffisamment d'énergie pour échapper à l'atmosphère d'une planète. Ce processus est appelé photoévaporation ou évasion atmosphérique.
Les chercheurs ont comparé GJ 3929b à trois versions du littoral cosmique et sont sortis du côté sans air des trois.
« Les deux premières visites du programme Rocky Worlds DDT de GJ 3929B ne donne aucune preuve d'un CO épais2– ou h2O – Riche atmosphère, pointant plutôt un monde sombre et nu, » Les auteurs écrivent dans leur conclusion. « GJ 3929b se trouve bien du côté sans air de nombreuses versions proposées du rivage cosmique. »
Les résultats indiquent que la planète a perdu toute atmosphère originale qu'elle a pu avoir. Il a également perdu toute atmosphère reconstituée par le fait de surpasser.
« En comparaison avec les autres roches nues présumées, TRAPPIST-1B ET C, GJ 1132B et GJ 486B, GJ 3929B sont les plus éloignés du rivage, soulignant qu'il est très peu susceptible de soutenir un CO CO2 atmosphère, » Les chercheurs expliquent.
Bien qu'il soit toujours décevant quand un autre monde en forme de terre se révèle sans atmosphère, ces résultats ont encore une valeur scientifique. Le JWST revisitera probablement ce monde, et de nombreux autres mondes rocheux, dans le programme de temps discrétionnaire du réalisateur du JWST.
« Ensemble, ces données renforceront un cadre statistique pour la rétention atmosphérique, la composition de surface et l'érosion axée sur le XUV sur ces petites planètes, transformant notre compréhension de la façon dont elles forment, évoluent et gardent ou perdent leurs atmosphères dans les environnements de rayonnement intense, » les auteurs concluent.
