Hubble a trouvé de la vapeur d’eau dans l’atmosphère d’une petite exoplanète

Ilustração exoplaneta GJ 9827d

Il s’appelle GJ 9827d et c’est une petite exoplanète qui gravite autour de l’étoile naine rouge GJ 9827 de la constellation des Poissons. Le télescope spatial Hubble a détecté de la vapeur d’eau dans son atmosphère. Cette planète pourrait être un exemple de potentielles planètes avec des atmosphères riches en eau dans d’autres endroits de notre galaxie. Cette astre est à une distance de 97 années-lumière de la Terre.

Illustration exoplanète GJ 9827d

L’observation de l’eau est une porte d’entrée pour découvrir d’autres choses

A l’aide du télescope spatial Hubble de la NASA, les astronomes ont observé la plus petite exoplanète où de la vapeur d’eau a été détectée dans son atmosphère. Avec un diamètre d’environ deux fois celui de la Terre, GJ 9827d pourrait être un exemple de potentielles planètes avec des atmosphères riches en eau dans d’autres parties de notre galaxie.

Ce serait la première fois que nous montrerions directement, par le biais d’une détection atmosphérique, que ces planètes avec des atmosphères riches en eau peuvent réellement exister autour d’autres étoiles. C’est une étape importante pour déterminer la prévalence et la diversité des atmosphères sur les planètes rocheuses.

A déclaré Björn Benneke, membre de l’équipe et de l’iREx (Institut Trottier pour la Recherche sur les Exoplanètes) de l’Université de Montréal.

Cependant, il est encore trop tôt pour dire si le Hubble a mesuré spectroscopiquement une petite quantité de vapeur d’eau dans une atmosphère « gonflée » riche en hydrogène, ou si l’atmosphère de la planète est principalement composée d’eau, laissée après qu’une atmosphère primitive d’hydrogène/hélium se soit évaporée sous le rayonnement stellaire.

L’eau sur une planète aussi petite est une découverte historique. Nous sommes plus près que jamais de caractériser des mondes véritablement similaires à la Terre.

A ajouté la co-investigatrice principale Laura Kreidberg de l’Institut Max Planck d’Astronomie à Heidelberg, en Allemagne.

Jusqu’à présent, nous n’avions pas été capables de détecter directement l’atmosphère d’une planète aussi petite. Et maintenant, nous entrons lentement dans ce régime. À un certain stade, à mesure que nous étudions des planètes plus petites, il devrait y avoir une transition où il n’y aura plus d’hydrogène sur ces petits mondes et ils auront des atmosphères plus similaires à celle de Vénus (dominée par le dioxyde de carbone).

A expliqué également Björn Benneke.

Des températures de 400 °C créent de la vapeur dans l’atmosphère

Étant donné que la planète est aussi chaude que Vénus, environ 400 °C, ce serait définitivement un monde inhospitalier et vapeur si son atmosphère était principalement composée de vapeur d’eau.

Selon Benneke, l’équipe a actuellement deux scénarios. L’un d’eux est que la planète est toujours accrochée à une atmosphère riche en hydrogène et en eau, ce qui en réalité une mini-Neptune. Alternativement, il pourrait s’agir d’une version plus chaude de la lune de Jupiter, Europe, qui a deux fois plus d’eau que la Terre sous sa croûte. La planète GJ 9827d pourrait être moitié eau, moitié roche. Et il y aurait beaucoup de vapeur d’eau sur un corps rocheux plus petit.

Si la planète a une atmosphère résiduelle riche en eau, alors elle doit avoir été formée plus loin de son étoile hôte, où la température est froide et de l’eau est disponible sous forme de glace, que dans son emplacement actuel. Dans ce scénario, la planète aurait alors migré plus près de l’étoile et aurait reçu plus de rayonnement. L’hydrogène a été chauffé et s’est échappé, ou est encore en train de s’échapper, de la faible gravité de la planète. La théorie alternative est que la planète s’est formée près de l’étoile chaude, avec des traces d’eau dans son atmosphère.

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Il s’agit d’une illustration de l’exoplanète GJ 9827d, la plus petite exoplanète où de la vapeur d’eau a été détectée dans son atmosphère.

Le programme Hubble a observé la planète pendant 11 transits – des événements où la planète passe devant son étoile – qui étaient espacés sur trois ans. Pendant les transits, la lumière de l’étoile est dévoilée à travers l’atmosphère de la planète et présente des empreintes spectrales des molécules d’eau. S’il y a des nuages sur la planète, ils sont suffisamment bas dans l’atmosphère pour ne pas complètement cacher la vue de l’atmosphère du Hubble, et le télescope spatial est capable de sonder la vapeur d’eau au-dessus des nuages.

GJ 9827d a été découvert par le télescope spatial Kepler de la NASA en 2017. Il complète une orbite autour d’une étoile naine rouge toutes les 6,2 jours.