Les astronomes utilisant le télescope spatial James Webb (JWST) ont observé une quantité importante d’hélium s’échappant de WASP-107b, une exoplanète unique située à 212 années-lumière dans la constellation de la Vierge. Cette découverte fournit des informations clés sur la façon dont les planètes perdent leur atmosphère, un processus essentiel à la compréhension de l’habitabilité et de l’évolution planétaires.
Découverte de l’évasion atmosphérique
L’imageur proche infrarouge et le spectrographe sans fente (NIRISS) du JWST ont détecté un énorme nuage d’hélium entourant WASP-107b. Cette planète « super-bouffée » ou « barbe à papa », identifiée pour la première fois en 2017, a une densité exceptionnellement faible et orbite autour de son étoile à une distance inférieure à 16 fois la distance Terre-Soleil. Son orbite ne prend que 5,7 jours.
L’hélium qui s’échappe n’est pas un mince filet ; il forme un nuage si gros qu’il obscurcit partiellement la lumière de l’étoile avant que la planète ne passe devant elle. Les modèles suggèrent que ce nuage s’étend jusqu’à dix fois le rayon de la planète dans la direction de son orbite.
Pourquoi c’est important
L’évasion atmosphérique est un processus fondamental qui façonne l’évolution planétaire. Sur Terre, nous perdons environ 3 kg d’atmosphère par seconde, principalement de l’hydrogène. Pour les planètes plus proches de leurs étoiles, comme WASP-107b, cet effet est considérablement amplifié. Les températures élevées (environ 500°C ou 932°F) provoquées par le réchauffement des marées (d’une orbite légèrement elliptique) accélèrent cette perte.
«Il est donc essentiel de bien comprendre les mécanismes à l’œuvre dans ce phénomène, qui pourrait éroder l’atmosphère de certaines exoplanètes rocheuses», explique l’astronome de l’Université de Genève Vincent Bourrier.
La perte d’atmosphère peut déterminer si une planète retient de l’eau liquide ou si elle devient stérile, comme Vénus. Cette recherche aide les scientifiques à déterminer quelles exoplanètes pourraient être habitables et pourquoi d’autres ne le sont pas.
Indices sur la formation des planètes
En plus de l’hélium, les données du JWST ont confirmé la présence d’eau, de monoxyde de carbone, de dioxyde de carbone et d’ammoniac dans l’atmosphère de WASP-107b. Ces composés fournissent des indices sur la formation de la planète et son histoire migratoire. Les scientifiques pensent que WASP-107b s’est probablement formé plus loin de son étoile, puis s’est déplacé vers l’intérieur, entraînant une atmosphère gonflée et une perte continue de gaz.
Principales conclusions
- Fuite importante d’hélium : JWST a détecté un énorme nuage d’hélium s’échappant de WASP-107b.
- Faible densité : La planète a une densité exceptionnellement faible, ressemblant à un monde de « barbe à papa ».
- Érosion atmosphérique : Les résultats mettent en évidence comment l’évasion atmosphérique peut priver les planètes de leur atmosphère.
- Historique des migrations : La planète s’est probablement formée plus loin, puis a migré plus près de son étoile.
La recherche, publiée dans Nature Astronomy, souligne le pouvoir du JWST pour sonder les atmosphères exoplanétaires et percer les mystères de l’évolution planétaire. Comprendre ces processus est essentiel pour évaluer l’habitabilité potentielle des exoplanètes et tracer l’avenir de la science planétaire.
