Pour la première fois, des scientifiques ont réussi à créer une carte détaillée en trois dimensions de l’atmosphère d’une exoplanète, offrant ainsi un aperçu sans précédent de mondes lointains. Cette percée, réalisée grâce aux données du télescope spatial James Webb (JWST) et à une technique sophistiquée appelée cartographie des éclipses, révèle des zones de température distinctes dans l’atmosphère de WASP-18b, une géante gazeuse située à environ 400 années-lumière de la Terre. La nouvelle technique est extrêmement prometteuse pour cartographier à l’avenir les variations de température et les structures nuageuses sur d’autres exoplanètes.
Comprendre la cartographie Eclipse : une nouvelle approche
Comment ça marche
La cartographie des éclipses permet aux astronomes d’imager des exoplanètes qui seraient autrement invisibles en raison de la luminosité écrasante de leurs étoiles hôtes. La technique capitalise sur le phénomène naturel où une planète passe derrière son étoile, obscurcissant progressivement la lumière qu’elle reflète. En mesurant méticuleusement comment la lumière de l’exoplanète change à mesure qu’elle disparaît et réapparaît, les scientifiques peuvent déterminer les variations de température à différentes altitudes et régions de l’atmosphère. C’est “un défi extraordinaire”, selon Ryan Challener, chercheur à l’Université Cornell et co-auteur de l’étude publiée dans Nature Astronomy.
S’appuyer sur des travaux antérieurs : de la 2D à la 3D
Auparavant, les scientifiques avaient créé une carte de température bidimensionnelle de WASP-18b. La nouvelle étude va considérablement plus loin en exploitant les capacités de JWST et en utilisant différentes longueurs d’onde de lumière pour créer une représentation 3D beaucoup plus détaillée. En observant sélectivement les longueurs d’onde absorbées par des substances comme l’eau, les chercheurs pourraient cibler des niveaux atmosphériques spécifiques, « scrutant » efficacement les couches de la planète.
WASP-18b : une géante gazeuse unique
WASP-18b est un sujet d’étude fascinant. Cette géante gazeuse possède environ 10 fois la masse de Jupiter, mais complète une orbite autour de son étoile en un temps remarquablement court de 23 heures. En raison du verrouillage des marées, un côté de WASP-18b fait perpétuellement face à son étoile, subissant une lumière solaire constante, tandis que l’autre côté reste enfermé dans l’obscurité.
Découvertes clés sur l’atmosphère de WASP-18b
Les observations du JWST ont révélé deux zones de température distinctes du côté jour de WASP-18b :
- Un point chaud central : Une région circulaire directement face à l’étoile, recevant la lumière solaire la plus intense et affichant les températures les plus élevées.
- Un anneau plus froid : s’étendant vers l’extérieur du point chaud jusqu’au bord de la planète, indiquant que les vents atmosphériques ne redistribuent pas efficacement la chaleur sur toute la surface.
Les chercheurs ont également détecté une concentration de vapeur d’eau plus faible dans le hotspot par rapport à la moyenne atmosphérique globale de la planète. Ils pensent que cela pourrait être dû à des températures si élevées qu’elles décomposent les molécules d’eau – une prédiction auparavant étayée par la théorie, maintenant confirmée par l’observation.
“Nous pensons que cela prouve que la planète est si chaude dans cette région qu’elle commence à décomposer l’eau”, a déclaré Challener. “Cela avait été prédit par la théorie, mais c’est vraiment excitant de voir cela avec des observations réelles.”
Regard vers l’avenir : recherches futures et implications
Les chercheurs reconnaissent que des mesures supplémentaires avec JWST peuvent augmenter considérablement la résolution de la carte atmosphérique de WASP-18b. Cela permettrait non seulement d’approfondir notre compréhension de cette exoplanète particulière, mais permettrait également aux scientifiques d’étudier l’atmosphère d’autres géantes gazeuses, élargissant ainsi notre connaissance des systèmes planétaires au-delà du nôtre. Cette avancée représente un pas en avant significatif dans notre capacité à caractériser les exoplanètes et à rechercher des signes potentiels d’habitabilité sur des mondes lointains.
