Au fond de l'espace, un ancien nain brun surnommé « l'accident » a révélé la toute première détection d'une molécule que les scientifiques recherchent dans des atmosphères planétaires depuis des décennies.
Cette découverte, maintenant publiée dans Natureexplique non seulement pourquoi le silicium reste caché dans les atmosphères de Jupiter et Saturne, mais ouvre également une fenêtre sur la façon dont la chimie de notre univers a évolué sur des milliards d'années, nous montrant que parfois les trouvailles les plus inattendues donnent les plus grandes percées scientifiques.
Pour la première fois, les astronomes ont identifié le silane, une molécule simple en silicium lié à quatre atomes d'hydrogène, dans l'atmosphère d'un objet céleste. Cette découverte est importante car les scientifiques planétaires ont prédit que le silane devrait exister chez les géants du gaz et qu'il joue un rôle important dans la formation des nuages, jusqu'à présent, mais il a échappé à la détection sur Jupiter ou Saturne.
Le nain brun, connu sous le nom de « l'accident » est situé à environ 50 années-lumière dans la constellation de la Balance, a probablement formé 10 à 12 milliards d'années, ce qui en fait l'un des plus anciens nains bruns jamais découverts. Les nains bruns sont des objets fascinants qui sont trop massifs pour être considérés comme des planètes mais pas assez massifs pour soutenir la fusion nucléaire comme les étoiles. Il a été découvert accidentellement en 2020 (d'où son nom) par un scientifique citoyen participant au projet Planet 9 Worlds, Planet 9.
L'enquête a commencé lorsque l'astronome Sandy Leggett a utilisé le télescope sud Gémeaux au Chili pour obtenir des images presque infrarouges de l'accident. Le télescope Gemini South est le seul télescope au sol capable de détecter cet objet extrêmement faible et il a permis de nouvelles observations avec le télescope spatial James Webb de la NASA, dont la sensibilité sans précédent a révélé la signature du silane.
La découverte explique un mystère de longue date sur le silicium dans les atmosphères planétaires. Les scientifiques sont assez convaincus que le silicium existe dans les atmosphères de Jupiter et Saturne, mais jusqu'à présent, n'a jamais été détecté. Les modèles suggèrent que dans les géants du gaz que nous voyons aujourd'hui, le silicium est lié à l'oxygène facilement disponible. Cela crée des molécules plus lourdes qui coulent profondément sous les couches de surface où les télescopes ne peuvent pas les détecter.
Cependant, l'accident s'est formé lorsque l'univers était beaucoup plus jeune et contenait beaucoup moins d'oxygène. Avec beaucoup moins d'oxygène présent lorsque le nain brun s'est formé, le silicium disponible s'est plutôt lié à l'hydrogène, entraînant du silane. C'était beaucoup plus léger, n'a pas pu couler et est donc facilement détectable.
Cette recherche montre comment étudier les objets extrêmes aide les scientifiques à comprendre ceux moyens. Les résultats confirment les théories de la formation des nuages dans les géants du gaz et fournissent des informations cruciales sur la façon dont le moment de la formation planétaire affecte la composition atmosphérique. Les chercheurs prévoient d'utiliser Webb et d'autres instruments pour rechercher du silane dans des nains et des exoplanètes bruns supplémentaires, révolutionnant potentiellement notre compréhension de la chimie atmosphérique à travers l'univers.
