Le télescope James Webb de la NASA capture la première preuve de dioxyde de carbone sur une exoplanète WASP-39b

L’exoplanète, WASP-39b, est une géante de gaz chaud en orbite autour d’une étoile semblable au soleil à 700 années-lumière de la Terre et fait partie d’une enquête Webb plus large qui comprend deux autres planètes en transit, selon la NASA. Dans un rapport, l’agence a noté que la compréhension de la composition des atmosphères de planètes telles que WASP-39b est essentielle pour connaître leurs origines et leur évolution. nouvelle version.

« Les molécules de CO2 sont des extraits sensibles de l’histoire de la formation de la planète », a déclaré Mike Lane, professeur agrégé à la School of Earth and Space Exploration de l’Arizona State University, dans le communiqué de presse. Lane est membre de l’équipe scientifique Early Release Transiting Exoplanets de JWST, qui a mené l’enquête.

L’équipe a détecté du dioxyde de carbone à l’aide du spectromètre proche infrarouge du télescope – l’un des quatre instruments scientifiques de Webb – pour observer l’atmosphère de WASP-39b. Leurs recherches font partie du Early Science Publishing Program, une initiative conçue pour fournir dès que possible les données du télescope à la communauté de recherche sur les exoplanètes, guidant ainsi de nouvelles études et découvertes scientifiques.

Cette dernière découverte a été acceptée pour publication dans la revue Nature.

« En mesurant cet avantage du dioxyde de carbone, nous pouvons quantifier la quantité de matière solide par rapport à la quantité de matière gazeuse utilisée pour fabriquer cette planète géante gazeuse », a ajouté Lane. « Au cours de la prochaine décennie, JWST effectuera cette mesure sur une variété de planètes, fournissant un aperçu des détails de la formation des planètes et du caractère unique de notre système solaire. »

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Une nouvelle ère dans la recherche sur les exoplanètes

très sensible télescope web Il a été lancé le jour de Noël 2021 sur son orbite actuelle à 1,5 million de kilomètres (environ 932 000 milles) de la Terre. En observant l’univers à des longueurs d’onde de lumière plus longues qu’en utilisant d’autres télescopes spatiaux, Webb peut étudier de plus près le début des temps, en recherchant des formations non observées parmi les premières galaxies et en observant les nuages ​​de poussière où les étoiles et les systèmes planétaires se forment actuellement.

Dans le spectre capturé de l’atmosphère de la planète, les chercheurs ont vu une petite colline entre 4,1 et 4,6 microns – « un signal clair de dioxyde de carbone », a déclaré la chef d’équipe Natalie Batalha, professeur d’astronomie et d’astrophysique à l’Université de Californie à Santa Fe. . Cruz, en version. (Un micron est une unité de longueur égale à un millionième de mètre).

a déclaré Monza Alam, membre de l’équipe, stagiaire postdoctorale au Earth and Planetary Laboratory du Carnegie Endowment for Science. « Nous pouvons analyser ces minuscules différences de taille des planètes pour révéler la composition chimique de l’atmosphère. »

Atteindre cette partie du spectre lumineux – que le télescope Webb rend possible – est essentiel pour mesurer l’abondance de gaz comme le méthane et l’eau, ainsi que le dioxyde de carbone, qui serait présent sur de nombreuses exoplanètes, selon la NASA. Parce que les gaz individuels absorbent différentes combinaisons de couleurs, les chercheurs peuvent examiner « de petites différences dans la luminosité de la lumière transmise sur un spectre de longueurs d’onde pour déterminer exactement de quoi est faite l’atmosphère », selon la NASA.

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Auparavant, les télescopes Hubble et Spitzer de la NASA avaient détecté de la vapeur d’eau, du sodium et du potassium dans l’atmosphère de la planète. « Les observations précédentes de cette planète avec Hubble et Spitzer nous ont donné des indices alléchants que du dioxyde de carbone pourrait être présent », a déclaré Batalha. « Les données de JWST ont montré un avantage clair et indubitable du CO2 qui était si important qu’il nous a pratiquement crié dessus. »

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« Dès que les données sont apparues sur mon écran, cela a supprimé l’énorme avantage du CO2 », a déclaré Zafar Rostamkulov, membre de l’équipe, étudiant diplômé du Département des sciences de la Terre et des planètes de l’Université Johns Hopkins, dans un communiqué de presse. libération. « Ce fut un moment spécial, franchissant un seuil important dans la science des exoplanètes », a-t-il ajouté.

Découvert en 2011, WASP-39b a à peu près la même masse que Saturne et environ un quart de la masse de Jupiter, tandis que son diamètre est 1,3 fois celui de Jupiter. Puisque l’exoplanète orbite près de son étoile, elle complète un cercle en un peu plus de quatre jours terrestres.

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