Les exoplanètes, des mondes situés au-delà de notre propre système solaire, sont très variées : certaines sont des géantes gazeuses comme Jupiter, mais elles sont brûlantes parce qu’elles orbitent plus près de leur étoile que Mercure ne l’est du Soleil, d’autres sont des mastodontes gelés, tandis que d’autres peuvent être des mondes aquatiques entièrement recouverts d’océans, et d’autres encore peuvent arborer des nuages et des pluies de pierres précieuses liquides.
Et certains d’entre eux, quelque part, pourraient abriter la vie telle que nous la connaissons. Ou même comme nous ne la connaissons pas.
Les scientifiques ont découvert des milliers de ces mondes depuis les années 1990, et la science des exoplanètes a déjà changé la façon dont les scientifiques pensent à l’univers, et à notre place dans celui-ci.
Mais avec le lancement du télescope spatial James Webb en décembre 2021, la science des exoplanètes entre dans une nouvelle ère.
Le télescope Webb est doté de nouveaux instruments sensibles conçus pour fonctionner avec l’optique puissante unique de l’observatoire afin d’observer en profondeur les exoplanètes et de déchiffrer leurs secrets, en caractérisant les produits chimiques de leur atmosphère pour aider à retracer leur histoire et leur évolution, à comprendre leur climat actuel et peut-être même à détecter des signes d’activité biologique. La vie extraterrestre.
Voici ce que vous devez savoir sur le télescope James Webb et les exoplanètes.
Qu’est-ce qu’une exoplanète ?
Une exoplanète est une planète qui ne fait pas partie de notre propre système solaire, c’est-à-dire qui n’est pas en orbite autour du Soleil. Il peut s’agir de planètes rebelles qui ont été éjectées de leur propre système solaire pour errer dans l’espace interstellaire, mais les exoplanètes connues aujourd’hui orbitent autour d’autres étoiles.
Plus de 5 000 exoplanètes ont été découvertes jusqu’à présent, la plupart d’entre elles étant des planètes plus grandes, de la taille de Jupiter ou de Neptune, en raison de la difficulté à détecter de si petits objets à des distances incroyables à côté d’un objet très brillant comme une étoile.
Qu’est-ce que le télescope spatial James Webb ?
Le télescope spatial James Webb est le plus grand télescope spatial jamais lancé.
Plus de 20 ans de développement et de construction, le Web a finalement été lancé le jour de Noël 2021, et a pris près d’un mois pour atteindre son orbite opérationnelle à environ 1 million de miles de la Terre.
Webb est doté d’un miroir primaire de 16 pieds de diamètre composé de 18 segments de miroir en béryllium recouverts d’or, et est réglé pour recueillir la lumière de l’extrémité infrarouge du spectre. Il s’agit de la gamme de fréquences idéale pour détecter des objets très faibles et très éloignés, ce qui constitue une partie de la mission de Webb, et elle est également utile pour la spectroscopie, qui caractérise la nature moléculaire des objets éloignés en divisant la lumière qu’ils émettent par fréquence. Comme les différents produits chimiques et éléments absorbent la lumière infrarouge à des fréquences différentes, le schéma d’absorption peut indiquer aux scientifiques de quoi sont faits les objets distants.
C’est là que Webb et la science des exoplanètes se rencontrent.
Comment les exoplanètes sont-elles découvertes ?
Les télescopes de chasse aux exoplanètes, comme le Transiting Exoplanet Survey Satellite, (Tess) de la Nasa, qui a découvert plus de 2 000 exoplanètes depuis son lancement en 2018, trouvent souvent les planètes en observant de très près les étoiles candidates.
Tess ne peut pas résoudre une image directe d’une planète lointaine, mais il peut mesurer une baisse de luminosité d’une étoile lointaine lorsqu’une planète traverse la face de l’étoile du point de vue de Tess. Un tel passage est un transit, et cette méthode de recherche d’exoplanètes est connue sous le nom de méthode des transits.
Comment Webb étudiera-t-il les exoplanètes ?
Le télescope Webb n’est pas tant un chasseur d’exoplanètes qu’un explorateur d’exoplanètes. Grâce à ses optiques puissantes et à son spectromètre infrarouge, Webb peut observer des exoplanètes déjà connues et mesurer la lumière des étoiles filtrant à travers leur atmosphère afin de découvrir quels composés existent dans leur air, et quelle est la quantité de ces composés. Lorsque les cinq premières observations de Webb ont été rendues publiques le 12 juillet, l’une de ces observations n’était pas une photo, mais le spectre de l’exoplanète Wasp 29 b.
Les résultats récents d’une étude plus approfondie de ce premier spectre d’exoplanète de Webb ont montré pour la première fois la présence forte et claire de dioxyde de carbone dans l’atmosphère d’une exoplanète, enthousiasmant les scientifiques quant aux possibilités de ce que Webb pourrait révéler sur d’autres exoplanètes à l’avenir. Les changements dans la composition atmosphérique ont annoncé l’émergence de la vie telle que nous la connaissons sur Terre, principalement une augmentation de l’oxygène. Il est possible que le télescope Webb, dont la mission ne fait que commencer et qui devrait durer plus d’une décennie, puisse observer une telle transition sur un autre monde extraterrestre, lointain mais semblable à la Terre.
