Les astrophysiciens de l'Université de Bristol aident à faire la lumière sur une exoplanet de la terre à 40 années-lumière où l'eau liquide sous la forme d'un océan mondial ou d'une étendue glacée pourrait exister à sa surface. Ce ne serait possible que si une atmosphère est présente – un grand mystère que les scientifiques tentent de s'effondrer et maintenant encore plus près de la résolution en utilisant le plus grand télescope de l'espace.
En déploiement de la JWST de la NASA, les chercheurs ont atteint ces découvertes dans le cadre d'un grand projet international qui sonde l'atmosphère et la surface de TRAPPIST-1E, également plus simplement connu sous le nom de planète E dans le système, en orbite dans la zone habitable de l'étoile naine rouge trappist-1.
Les exoplanètes sont des planètes très variées qui orbitent des étoiles à l'extérieur du système solaire. La planète E est d'un intérêt particulier car la présence d'eau liquide – pas trop chaude ou froide – est théoriquement viable, mais seulement si la planète a une atmosphère.
Les chercheurs ont visé le puissant instrument NIRSPEC (Spectrographe proche infrarouge de JWST du système alors que la planète E passait devant son étoile. La lumière des étoiles traversant l'atmosphère de la planète, s'il y en a une, sera partiellement absorbée et les trempettes correspondantes dans le spectre lumineux qui atteignent JWST disent aux astronomes quels produits chimiques s'y trouvent. Avec chaque transit supplémentaire, le contenu atmosphérique devient plus clair.
Résultats initiaux, publiés aujourd'hui dans deux articles scientifiques dans Les lettres de journal astrrophysiqueindiquez plusieurs scénarios potentiels, y compris la possibilité d'une atmosphère.
Le Dr Hannah Wakeford, professeur agrégé en astrophysique de l'Université de Bristol, est un membre éminent de l'équipe d'exoplanet en transit JWST qui a aidé à concevoir la configuration d'observation pour le télescope afin de garantir que les scientifiques obtiennent des données vitales.
Le Dr Wakeford a déclaré: « Ce que nous avons trouvé avec JWST dans ces quatre premières observations aide à affiner les mesures de Hubble antérieures et révèle qu'il pourrait maintenant y avoir des indices d'une atmosphère, mais nous ne pouvons pas encore exclure la possibilité qu'il n'y ait rien à détecter. »
« Les instruments infrarouges de JWST fournissent des détails sans précédent, nous aidant à comprendre beaucoup plus sur ce qui détermine l'atmosphère et l'environnement de surface d'une planète, et de quoi ils sont composés. Il est incroyablement excitant de décoller le rideau sur ces autres mondes fascinants, mesurant les détails de la starlight autour de l'élimination de la Terre pour déterminer ce que nous pourriez être à la lutte.
Bien que diverses possibilités restent ouvertes à la planète E, les chercheurs sont convaincus que la planète n'a pas son atmosphère d'origine.
Le co-auteur des deux études, le Dr David Grant, un ancien associé principal de la recherche à l'Université de Bristol, a expliqué: « Les résultats excluent également la présence d'une atmosphère primordiale à base d'hydrogène. Il s'agit de l'enveloppe gazeuse, comprenant principalement l'hydrogène, qui entoure une planète à ses débuts de formation »
Le Dr Wakeford a ajouté: « Étant donné que Trappist-1 est une étoile très active, avec des fusées fréquentes, il n'est pas surprenant que toute atmosphère d'hydrogène-hélium que la planète ait formé soit éliminée par la perte de radiation.
La présence d'une atmosphère secondaire signifie que l'eau liquide pourrait également exister à la surface et si tel est le cas, les chercheurs comprennent qu'il serait accompagné d'un effet de serre, semblable à celui de la Terre, dans lequel divers gaz, en particulier le dioxyde de carbone, maintiennent l'atmosphère stable et la planète chaude.
Les deux détails sur l'article fonctionnent sur l'interprétation théorique et l'auteur principal, le Dr Ana Glidden, chercheur post-doctoral au Massachusetts Institute of Technology, a expliqué: « Il est peu probable que l'atmosphère de la planète E soit dominée par le dioxyde de carbone, comme l'atmosphère épaisse de Venus et l'atmosphère mince de Mars. Notre soleil et le système planétaire qui l'entourent est également distinct. «
Le Dr Wakeford a ajouté: « Un petit effet de serre peut aller très loin et les nouvelles mesures n'excluent pas suffisamment de dioxyde de carbone pour maintenir une eau liquide à la surface. L'eau liquide pourrait prendre la forme d'un océan mondial, ou couvrir une zone plus petite de la planète où l'étoile est à perpétualité à midi et fermer des orbides, ils sont à la fois tadally, se tachent des planètes » avec un côté toujours face à l'étoile et à l'autre côté dans l'obscurité perpétuelle. «
Les prochaines étapes de la recherche impliqueront de nouvelles observations détaillées, en comparant les données d'un autre exoplanet – Planet B – en orbite le plus proche de TRAPPIST-1 afin de faire plus de révélations.
L'un des principaux chercheurs de l'équipe de recherche axés sur la trappiste-1e Dr Nésor Espinoza, astronome associé et scientifique de la mission pour les sciences des exoplanet au Space Telescope Science Institute (STSCI) à Baltimore, Maryland, a déclaré: « Les instruments infrarouges de Webb nous donnent plus de détails que ce que nous avons déjà fait pour nous faire pour nous faire pour faire des quatre observations, et les premières observations que nous avons pu faire de la surfacee. avec quand le reste des informations entre en jeu. «
Le JWST est le premier observatoire de science de l'espace au monde, capable d'observer des mondes et des étoiles lointains, et de sonder les structures mystérieuses de notre univers. Il s'agit d'un programme international dirigé par la NASA, l'agence spatiale européenne et l'agence spatiale canadienne.
Le projet fait partie du programme JWST-TST Dreams, dirigé par le Dr Nikole Lewis, professeur agrégé d'astronomie à l'Université Cornell à Ithaca, New York. Ce projet international implique plus de 30 scientifiques du Royaume-Uni, des États-Unis et de l'Inde, dont cinq membres ou anciens membres de l'équipe du Dr Wakeford. Il comprend la détection révolutionnaire des nuages de quartz dans l'atmosphère d'une exoplanet chaude, comme le montre une étude en 2023, dirigée par le Dr Grant et co-écrit par le Dr Wakeford.
