Cette planète infernale pourrait être la “pierre de Rosette” pour trouver la vie extraterrestre

À quel point la Terre est-elle unique ? Notre nouveau télescope peut répondre à cette question. Mais ils se tournent vers une source surprenante d’indices.

Le super puissant télescope spatial James Webb examine l’atmosphère énigmatique d’une exoplanète terrestre (de la taille de la Terre) connue sous le nom de Gliese 486 b, précédemment surnommée la pierre de Rosette car elle pourrait révéler les secrets de l’habitabilité.

Il est peu probable que Gliese 486 b soit habitable elle-même, mais elle sert de terrain d’essai pour les planètes qui pourraient l’être. Nous définissons généralement “habitable” comme un monde rocheux qui peut avoir de l’eau liquide à sa surface, bien que l’image soit… compliquée.

Le comportement étrange d’étoiles naines rouges plus anciennes comme Gliese 486 – des cibles de chasse aux planètes populaires en raison de leur taille relativement petite et du manque de lumière parasite pour interférer avec les observations – peut émettre beaucoup de radiations mortelles pour commencer.

Nous savons également peu de choses sur la composition des atmosphères des planètes rocheuses telles que Gliese 486 b, bien que nous puissions faire des suppositions éclairées basées sur des modèles et ce que nous pouvons observer sur les planètes et les lunes de notre système solaire. Heureusement, la vue haute résolution de Webb nous donne une chance sérieuse d’en apprendre davantage sur l’environnement complexe de cette exoplanète.

Composition possible de la planète selon l’Institutito de Astrofísica de Canarias.Zone de rendu

Comment Webb regarde les atmosphères planétaires

Situé au point de Lagrange 2, Webb dispose d’un miroir hexagonal à 18 segments optimisé pour les opérations dans l’espace lointain. L’immense miroir et l’absence de lumière parasite permettront enfin aux astronomes d’étudier les molécules de gaz transitoires visibles sur une minuscule planète lointaine comme Gliese 486 b.

Gliese 486 b est suffisamment proche de son étoile mère, a déclaré la chercheuse principale Megan Mansfield, boursière Sagan de la NASA et chercheuse sur les exoplanètes à l’Université de l’Arizona, que les chercheurs soupçonnent qu’un côté fait en permanence face à son étoile. Les interactions gravitationnelles entre la planète et le soleil, similaires à la Terre et à la lune, verrouillent la planète Gliese 486 b dans une rotation synchrone avec l’étoile sur son orbite.

Les chercheurs regardent la planète passer devant son étoile mère du point de vue de la Terre. Cela leur donnera la meilleure vue possible de la “journée” de la star, car cet endroit sera dans l’œil de Webb pendant un certain temps.

“En utilisant cette technique, nous pouvons mesurer la quantité de lumière provenant de la planète elle-même – vous pouvez la considérer comme une mesure de la température de la planète”, explique Mansfield. Inversement proportionnel. “Si une planète a une atmosphère, nous pouvons déterminer la température de l’atmosphère et rechercher des signatures de gaz – comme l’eau ou le dioxyde de carbone – qui pourraient se trouver dans l’atmosphère de la planète.”

Pourquoi JWST regarde-t-il Gliese 486 bd?

Gliese 486 b est une cible idéale pour une telle observation car elle est assez chaude et orbite autour d’une étoile relativement petite, ce qui rend sa lumière indiscernable de toute interférence stellaire. Si ce banc d’essai pour les observations atmosphériques fonctionne, les implications seront énormes alors que Webb se prépare pour 20 autres années de fonctionnement.

“La raison pour laquelle nous avons choisi Gliese 486 b comme exoplanète cible est que nous aimerions mieux comprendre si les exoplanètes terrestres comme [it] pourrait avoir une atmosphère et de quoi cette atmosphère pourrait être composée », explique Mansfield. « Cette planète est dans une position favorable où nous nous attendons à obtenir un signal très clair lors de nos observations.

Les observations de Webb sont basées sur plusieurs articles (comme celui-ci). Journal d’astrophysique en 2019), sur lequel Mansfield et ses collaborateurs ont travaillé ces dernières années. “Ces articles abordent le problème de la recherche d’atmosphères d’exoplanètes terrestres et discutent de ce qui pourrait être des moyens rapides de détecter des atmosphères en utilisant le moins de temps de télescope possible”, déclare Mansfield. (Ceci est crucial pour un grand télescope comme le Webb, qui est tellement demandé par la communauté.)

Les techniques d’éclipse secondaire semblent se prêter à une observation efficace d’après ce que l’équipe peut déduire, mais sont toujours scientifiquement efficaces. “L’idée est qu’une planète sans atmosphère est relativement chaude car on s’attend à ce que cette planète ait un hémisphère – le côté jour – qui fait constamment face à l’étoile”, a déclaré Mansfield.

Sans atmosphère, les roches chaufferaient à des températures torrides visibles de loin. Cependant, avec une atmosphère, le côté jour de la planète serait beaucoup plus frais, peut-être en raison de nuages ​​hautement réfléchissants qui réfléchissent la lumière des étoiles, ou en faisant circuler la chaleur vers le côté nuit. Les inférences sur l’atmosphère d’une planète seraient ainsi vues à travers la température – au-dessus d’un certain seuil, il n’y aurait probablement pas d’atmosphère.

Heureusement, Webb est optimisé pour examiner les longueurs d’onde de l’infrarouge moyen nécessaires pour évaluer l’atmosphère de Gliese 486 b, ou son absence. En plus de la haute résolution, Webb sera en mesure de dériver les spectres, ou “signatures”, de divers gaz à travers les spectromètres du télescope “pour essayer de comprendre de quoi est faite l’atmosphère”, a déclaré Mansfield.

La surface hypothétique de Gliese 486 b ne crie pas exactement “destination de vacances”. Zone de rendu

Atmosphères et planètes naines rouges

Il ne fait aucun doute que Gliese 486 b est rocheux, car les observations d’éclipses du Transiting Exoplanet Survey Satellite de la NASA combinées aux mesures de vitesse radiale des télescopes au sol montrent une masse bien à l’intérieur de la portée d’une planète rocheuse. Webb pourra éventuellement en déduire davantage sur la nature de la planète, en particulier parce que la plupart des planètes émettent leur lumière dans la gamme infrarouge moyen de 5 à 14 microns, là où le télescope est optimisé pour voir.

Webb permet également d’observer simultanément une large gamme de longueurs d’onde, donnant aux chercheurs la meilleure chance d’identifier l’empreinte digitale unique que le gaz montre dans son spectre, a déclaré Mansfield. “Cela nous donne plus d’informations sur des choses comme : Si nous trouvons une atmosphère, est-ce comme celle de la Terre ? Est-ce une épaisse atmosphère de dioxyde de carbone comme Vénus ? Ou est-elle faite d’autre chose ?”

Si l’atmosphère de Gliese 486 b est proche de son orbite, il peut y avoir de l’espoir pour des planètes dans la zone habitable de l’étoile, qui sont aussi des naines rouges. Les naines brûlantes peuvent extraire le gaz des atmosphères des planètes avec leur rayonnement, ce qui rend difficile pour les scientifiques d’évaluer si les planètes peuvent conserver leur atmosphère “assez longtemps pour que la vie se développe”, a déclaré Mansfield.

Même si l’atmosphère n’est pas visible, c’est toujours une découverte passionnante, car les scientifiques regardent directement la surface d’un petit monde rocheux de loin. “Dans ce cas, nous avons l’opportunité de faire ce que j’aime appeler” l’exogéologie “et d’essayer de déterminer quels types de roches composent la surface de la planète”, a déclaré Mansfield.

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