James Webb visite le système solaire voisin du nôtre

James Webb Visite Le Système Solaire Voisin Du Nôtre

Découverte en 1999, l’étoile TRAPPIST-1, une naine rouge ultrafroide, attise la curiosité des astronomes. En 2017, lorsque la NASA a annoncé que l’étoile abritait des planètes semblables à la Terre dans sa zone habitable, l’enthousiasme de la communauté scientifique est monté en flèche et les chasseurs d’exoplanètes sont devenus obsédés par l’étoile, qui est maintenant observée par James Webb.

Sept planètes en orbite autour de TRAPPIST-1 ont déjà été recensées, presque les huit du système solaire. Sur la base de tant d’informations pertinentes et de la similitude entre les systèmes, est-il possible que TRAPPIST-1 abrite des planètes comme la Terre, capables d’avoir la vie ? Ou est-ce juste une simple ressemblance et les planètes autour de cette étoile sont-elles inhospitalières ?

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Le télescope spatial James Webb, parmi ses nombreuses missions, a également été chargé d’explorer ce système planétaire et de révéler sa véritable nature. Grâce à sa capacité à identifier l’atmosphère d’une exoplanète, l’équipement observe chacune des sept planètes de TRAPPIST-1, dans sa première année de fonctionnement.

Située à 39 années-lumière de la Terre, l’étoile n’est pas semblable au Soleil. Ce qui reste aux chasseurs de planètes animales, ce sont les trois planètes, découvertes en 2017, qui orbitent autour de cette étoile. Le télescope spatial Spitzer déjà à la retraite, qui a confirmé l’existence de ces planètes, après mille heures d’observation par le système TRAPPIST-1. De plus, le télescope a obtenu des données importantes, telles que : la masse et le rayon de chacun des mondes, ce qui a permis des calculs de base des densités des planètes, toutes similaires à celles de la Terre.

A la recherche de la composition atmosphérique des planètes de TRAPPIST-1

Maintenant que la composition de ces planètes est connue, la prochaine étape est de savoir si leur atmosphère est compatible avec celle de la Terre. Dans une interview avec Space.com, le chercheur Nikole K. Lewis, scientifique exoplanétaire à l’Université Cornell, est l’un des responsables de la co-direction d’une équipe qui a utilisé en 2018 le télescope spatial Hubble pour scanner les atmosphères de ces planètes.

Pour l’instant, Lewis a déclaré: « Nous n’avons vu aucun signe d’atmosphère, mais nous savons qu’ils n’ont pas les grandes atmosphères pelucheuses riches en hydrogène et en hélium auxquelles vous pourriez vous attendre. » De telles atmosphères sont plus associées aux planètes géantes gazeuses comme Saturne et Jupiter.

Decouvrez qui sera le premier a utiliser les observations du
La conception de l’artiste représente les sept exoplanètes rocheuses du système TRAPPIST-1, situées à 40 années-lumière de la Terre. Les astronomes observeront ces mondes avec le JWST dans le but de détecter la première atmosphère d’une planète de la taille de la Terre au-delà de notre système solaire. Crédits : NASA et JPL/Caltech

Depuis, plusieurs études sont sorties. En 2018, une étude suggérait que ses planètes étaient rocheuses et que certaines pourraient être plus humides que la Terre. En 2021, une autre étude a fait valoir qu’elles étaient probablement rocheuses, bien que moins denses que les planètes du système solaire.

Bien que quatre des sept planètes occupent la zone habitable de l’étoile, c’est-à-dire qu’elles sont suffisamment proches pour héberger de l’eau liquide, toutes tournent autour de leur étoile plus près que Mercure ne le fait du Soleil, ce qui représente une différence importante par rapport au système solaire.

La distance, en plus d’affecter la température dans une certaine mesure, influence également la durée de l’année, la planète la plus proche de l’étoile, connue sous le nom de TRAPPIST-1b, complète son orbite en 1,9 jours terrestres. TRAPPIST-1h, la plus éloignée, met un peu moins de 19 jours pour boucler une année. De plus, toutes les planètes sont probablement verrouillées par les marées, de sorte qu’un seul côté reçoit la lumière du jour.

Bien que TRAPPIST-1 soit l’un des systèmes planétaires les plus étudiés, les scientifiques estiment qu’il reste encore beaucoup à découvrir. Après tout, c’est le seul système stellaire que nous connaissons avec sept planètes potentiellement semblables à la Terre.

Travail essentiel du télescope James Webb

Avec l’aide du télescope James Webb, il sera possible d’identifier les signatures de molécules telles que le méthane, le dioxyde de carbone et l’oxygène qui peuvent représenter d’éventuels signes de vie à la surface et fournir des indices sur la composition de l’atmosphère d’une planète. Ce ne sera pas la première fois que Webb passera par ce processus, après tout, il n’y a pas si longtemps, le télescope était capable de décoder les gaz présents dans l’atmosphère de WASP-39b.

Même si l’étude atmosphérique n’est pas encore passée par les processus d’examen nécessaires pour être correctement publiée, les scientifiques ont déjà commencé à discuter des données trouvées lors de conférences scientifiques.

L’astronome de l’Université de Montréal, Canada, Björn Benneke, a montré que la planète TRAPPIST-1g n’a pas d’atmosphère riche en hydrogène, par exemple. Olivia Lim, étudiante au doctorat à l’Université de Montréal, a également présenté une affiche avec des résultats similaires pour TRAPPIST-1b; tout comme Alexander Rathcke, astronome au Harvard Smithsonian Center for Astrophysics, a présenté pour la planète TRAPPIST-1c.

Pour l’instant, il n’y a pas de découvertes pertinentes sur les planètes du système TRAPPIST-1, dans les premières observations faites par James Webb. Cependant, ce n’est pas un fait décourageant, après tout, il est nécessaire de calibrer les instruments pour qu’ils montrent ce que les astronomes recherchent.

Maintenant, attendez, car selon Lewis, « il faudra plusieurs observations avec le JWST pour construire les signaux dont nous avons besoin, et avec la longévité du JWST, nous pouvons continuer à revisiter et à en apprendre davantage. »

Les mois, années et décennies à venir verront le système TRAPPIST-1 en détail. De plus, de nombreux concepts, comme la zone habitable, pourraient être améliorés avec les découvertes. « C’est comme si la nature nous avait donné cette expérience de laboratoire parfaite », a conclu Lewis.

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