MacroCosmos juillet-août 2024

JUILLET-AOÛT 2024 L e graphique compare les données collectées par NIRCam (points orange) et MIRI (points violets) avec deux modèles différents. Le modèle A, en rouge, montre à quoi ressemblerait le spectre d'émission de 55 Cancri e s'il avait une atmosphère constituée de roche vaporisée. Le modèle B, en bleu, montre à quoi ressemblerait le spectre d'émission si la planète avait une atmosphère riche en éléments volatiles produits par un océan magmatique dont le contenu volatile est semblable à celui du manteau terrestre. Les données MIRI et NIRCam sont cohérentes avec le modèle riche en volatilité. [Illustration: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI). Science: Renyu Hu (NASA-JPL), Aaron Bello-Arufe (NASA-JPL), Michael Zhang (University of Chicago), Mantas Zilinskas (SRON)] l’intérieur, plutôt que d’être présents depuis la formation de la planète. « L’atmosphère primaire aurait dis- paru depuis longtemps en raison de la température élevée et du rayon- nement intense de l’étoile » , a dé- claré Bello-Arufe. « Il s’agirait d’une atmosphère secondaire continuelle- ment reconstituée par l’océan mag- matique. Le magma n’est pas seule- ment constitué de cristaux et de roches liquides ; il y a aussi beaucoup de gaz dissous à l’intérieur. » Bien que 55 Cancri e soit trop chaude pour être habitable, les chercheurs pensent qu’elle pourrait fournir une fenêtre unique pour étudier les in- teractions entre les atmosphères, les surfaces et l’intérieur des planètes rocheuses et peut-être même fournir un aperçu des premières conditions de la Terre, de Vénus et de Mars, qui auraient été recouvertes par des océans de magma dans un passé lointain. « En fin de compte, nous voulons comprendre quelles conditions per- mettent à une planète rocheuse de supporter une atmosphère riche en gaz – un ingrédient clé pour une pla- nète habitable » , a conclu Hu. de refroidissement. Lorsque l’équipe a examiné les données NIRCam, elle a constaté des tendances cohérentes avec une atmosphère riche en subs- tances volatiles. « Nous constatons une baisse du spectre de 4 à 5 mi- crons : moins de cette lumière atteint le télescope » , a expliqué le co-au- teur Aaron Bello-Arufe, également du JPL/NASA. « Cela suggère la pré- sence d’une atmosphère contenant du monoxyde de carbone ou du dioxyde de carbone, qui absorbe ces longueurs d’onde de lumière. » Une planète sans atmosphère ou avec une atmosphère constituée uni- quement de roches vaporisées n’au- rait pas cette caractéristique spec- trale spécifique. « Nous avons passé les dix dernières années à modéliser différents scéna- rios, en essayant d’imaginer à quoi pourrait ressembler ce monde » , a déclaré la co-auteure Yamila Miguel, de l’Observatoire de Leiden et de l’Institut néerlandais de recherche spatiale (SRON). « Avoir enfin une confirmation de notre travail, ça n’a pas de prix ! » L’équipe estime que les gaz recou- vrant 55 Cancri e bouillonneraient de d’éclipse secondaire » , est compa- rable à celle utilisée par d’autres groupes de recherche pour recher- cher des atmosphères sur d’autres exoplanètes rocheuses, comme TRAPPIST-1 b. La première indication selon laquelle 55 Cancri e pourrait avoir une atmo- sphère substantielle provenait de mesures de température basées sur son émission thermique, ou l’énergie thermique émise sous forme de lu- mière infrarouge. Si la planète est recouverte de roches en fusion sombres avec un mince voile de roche vaporisée ou si elle manque d’atmosphère, la tempéra- ture diurne devrait être d’environ 2200 degrés Celsius. « Au lieu de ce- la, les données MIRI ont montré une température relativement basse d’en- viron 1540 degrés Celsius » , a déclaré Hu. « C’est une indication très forte que l’énergie est distribuée du côté jour vers le côté nuit, probablement par une atmosphère riche en élé- ments volatiles. » Bien que les cou- rants de lave puissent transporter une partie de la chaleur vers la nuit, ils ne peuvent pas la déplacer aussi efficacement pour expliquer l’effet !