Le télescope spatial James Webb vient de permettre une avancée historique. Depuis 2021, il change notre vision du cosmos. Mais cette fois, il a permis à une équipe internationale de chercheurs de réaliser ce qui était impossible : la toute première carte en 3D de l'atmosphère d'une exoplanète.
Fini les illustrations d'artistes basées sur des suppositions. Nous avons maintenant un modèle thermique volumétrique d'un monde lointain.
Quelle planète a été cartographiée ?
La cible est WASP-18b. Ce n'est pas une "Terre bis", mais une "Jupiter ultra-chaude". C'est une géante gazeuse, 10 fois plus massive que Jupiter, située à environ 400 années-lumière. Elle est si proche de son étoile qu'elle est en "rotation synchrone" : elle lui montre toujours la même face. Cette chaleur extrême en fait une cible parfaite pour les instruments infrarouges du télescope James Webb, comme le NIRISS.
Comment cette prouesse technique est-elle possible ?
Observer une exoplanète est un défi immense, car elle est noyée dans la lumière de son étoile. L'équipe, dirigée par l'Université Cornell, a utilisé une méthode innovante : la "cartographie d'éclipse spectroscopique". L'instrument NIRISS du télescope James Webb mesure les variations infimes de luminosité lorsque la planète passe derrière son étoile.
En mesurant ces changements à travers plusieurs longueurs d'onde (couleurs), les astronomes peuvent déduire la température à différentes altitudes. En rassemblant ces "couches", ils reconstituent une image 3D.
Qu'a révélé cette cartographie ?
Cette cartographie de WASP-18b a révélé des zones de températures extrêmes. Elle montre un "point chaud" circulaire sur la face jour, là où l'étoile frappe le plus fort. Mais la découverte la plus frappante est chimique.
Les chercheurs ont constaté une absence notable de vapeur d'eau dans ce point chaud. L'explication ? La température y est si élevée qu'elle "décompose" les molécules d'eau. C'est la première confirmation observationnelle de ce phénomène.
Quel est l'avenir de cette technologie ?
Cette technique ouvre la voie à l'étude de centaines d'autres "Jupiters chauds". Mais le véritable objectif est ailleurs. C'est un pas de géant vers la capacité d'analyser en 3D les atmosphères de planètes rocheuses, plus petites, situées dans la zone habitable.
C'est la clé de l'exobiologie : pouvoir un jour y détecter des biosignatures (traces de vie) comme l'oxygène ou le méthane.
Foire Aux Questions (FAQ)
Pourquoi ne voit-on pas de photos directes d'exoplanètes ?
Parce qu'elles sont trop petites, trop loin et surtout complètement éclipsées par la lumière de leur étoile hôte. C'est comme essayer de voir un moucheron à côté d'un phare de voiture à 100 km de distance.
Qu'est-ce que l'instrument NIRISS ?
C'est le "Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph" (Imageur et spectrographe sans fente dans le proche infrarouge) du James Webb. C'est un instrument canadien qui permet de décomposer la lumière infrarouge pour analyser la composition chimique des atmosphères lointaines.
WASP-18b est-elle habitable ?
Absolument pas. C'est une "Jupiter ultra-chaude" où les températures sont si élevées (des milliers de degrés) qu'elles détruisent les molécules d'eau. Elle sert de laboratoire pour tester les techniques d'observation.
