Volkswacht Bodensee - Le James Webb mesure la température d'une planète cousine de la Terre, une première

Découvert en 2017, le système Trappist-1 compte sept planètes tournant autour d'une petite étoile "froide", une naine rouge, deux fois moins chaude que le Soleil.

Ce système planétaire est une cible de choix du télescope James Webb (JWST), développé par la Nasa et en service depuis juillet 2022, dont l'une des missions est de sonder l'atmosphère d'exoplanètes potentiellement habitables, au-delà du système solaire.

Trappist-1 est un "excellent laboratoire" pour cette quête, souligne la Nasa dans un communiqué: il est proche du système solaire et ne comporte que des planètes rocheuses, toutes de taille et de masse similaires à la Terre.

Mais il est difficile de connaître leurs caractéristiques car les exoplanètes ne peuvent pas s'observer directement à une si grande distance, contrairement aux étoiles autour desquelles elles orbitent. Pour les détecter, les astronomes utilisent la méthode des transits qui capte les variations de luminosité provoquées par le passage de la planète devant son étoile-hôte, telle une micro-éclipse.

L'imageur Mirim du JWST, capable d'observer dans l'infrarouge moyen, a pu capter une éclipse dite secondaire, quand la planète passe derrière son étoile. En l'occurrence la planète Trappist -1b, la plus proche de l'étoile Trappist-1 et donc la plus facile à étudier car ses transits sont plus nombreux.

"C'est juste avant de disparaître derrière l'étoile que la planète rajoute le plus de lumière (à celle de l'étoile) car elle montre quasiment exclusivement sa face +jour+", explique à l'AFP Elsa Ducrot, astrophysicienne au Commissariat à l'énergie atomique (CEA), co-autrice de l'étude parue dans Nature.

- "Nouvelle ère" pour les exoplanètes -

En comparant la quantité de lumière détectée avant et pendant l'occultation, les scientifiques en déduisent la part émise par la planète. Il s'agit de lumière détectable seulement dans l'infrarouge moyen, longueur d'onde jusqu'ici inexploitée par les astronomes, qui permet de détecter l'émission thermique de la planète: le JWST agit "comme un thermomètre géant sans contact", commente la Nasa dont l'un des astrophysiciens, Thomas Greene, est l'auteur principal de l'étude.

La mesure de la température de Trappist-1-b est une première pour une exoplanète rocheuse. Il y fait environ 230 degrés Celsius côté jour, suggérant "qu'il n'y a pas de redistribution de la chaleur sur l'ensemble de la planète, rôle assuré par une atmosphère", précise le CEA, qui a conçu l'imageur Mirim.

Conclusion: Trappist-1b "n'a pas, ou peu d'atmosphère", développe Elsa Ducrot, soulignant qu'il faudra fouiller à d'autres longueurs d'onde pour trancher. Ce qui est sûr en revanche, c'est que si atmosphère il y a, elle ne contient pas de dioxyde de carbone, poursuit l'astrophysicienne.

Autant de détails qu'un précédent télescope, Spitzer, n'était pas parvenu à détecter "malgré l'observation de 28 éclipses secondaires de Trappist-1b". "Le James Webb les a vus en une seule éclipse !", se félicite la scientifique.

En révélant pour la première fois l'atmosphère autour d'une planète rocheuse, le télescope développé par la Nasa ouvre "une nouvelle ère" pour l'étude des exoplanètes, ajoute-t-elle.

Trappist-1b se situe trop près de son étoile pour être susceptible d'abriter des formes de vie telle qu'on la connaît. Mais son observation peut fournir de précieuses informations sur ses planètes sœurs, abonde la Nasa.

Dont Trappist-1e, Trappist-1f et Trappist-1g qui, elles, se trouvent en zone habitable. Une région ni trop chaude ni trop froide pour avoir de l'eau liquide, condition propice à une vie extra-terrestre.

M.Ouellet--BTB