MacroCosmos novembre-décembre 2023

NOVEMBRE-DÉCEMBRE 2023 L es spectres de K2-18 b, obtenus avec NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph) et NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) de Webb, montrent une abondance de méthane et de dioxyde de carbone dans l’atmosphère de l’exopla- nète, ainsi qu’une possible détection d’une molécule appelée sulfure de diméthyle (DMS). La détection du méthane et du dioxyde de carbone et carence en ammoniac sont cohérents avec la présence d’un océan sous une atmosphère riche en hydro- gène dans K2-18 b. Près de neuf fois plus massive que la Terre, K2-18 b orbite au- tour de l’étoile naine K2-18 et se trouve à 110 années-lumière de la Terre. [NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI), Joseph Olmsted (STScI) − Nikku Madhusudhan (IoA)] de Webb et à sa sensibilité sans pré- cédent, qui ont permis une détection fiable des caractéristiques spectrales avec seulement deux transits » , a dé- claré Madhusudhan. « À titre de com- paraison, une observation de transit de Webb a fourni une précision com- parable à huit observations de Hub- ble réalisées sur quelques années et sur une plage de longueurs d’onde relativement étroite. » « Ces résultats sont le produit de seu- lement deux observations de K2-18 b, et bien d’autres sont en cours » , a expliqué Savvas Constantinou, mem- bre de l’équipe de l’Université de Cambridge. « Cela signifie que notre travail ici n’est qu’une première dé- monstration de ce que Webb peut observer dans les exoplanètes de la zone habitable. » L’équipe a mainte- nant l’intention de mener des re- cherches de suivi avec le spectro- graphe MIRI (Mid-Infrared Instru- ment) du télescope, dans l’espoir de valider davantage leurs résultats et de fournir de nouvelles informations sur les conditions environnementales de K2-18 b. « Notre objectif ultime est l’identification de la vie sur une exoplanète habitable, ce qui trans- formerait notre vision de notre place dans l’univers » , a conclu Madhusu- dhan. « Nos résultats représentent une étape prometteuse vers une com- préhension plus profonde des mondes hycéennes dans cette recherche. » tune, avec une atmosphère plus fine, riche en hydrogène et une surface océanique. Les mondes océaniques devraient avoir des océans d’eau. Ce- pendant, il est également possible que l’océan soit trop chaud pour être habitable ou liquide. « Bien que ce type de planète n’existe pas dans notre système solaire, les sous-Neptunes sont le type de pla- nète le plus courant connu jusqu’à présent dans la galaxie » , a expliqué Subhajit Sarkar, membre de l’équipe de l’Université de Cardiff. « Nous avons obtenu le spectre le plus dé- taillé à ce jour d’un sous-Neptune de la zone habitable, ce qui nous a per- mis de reconnaître les molécules qui existent dans son atmosphère. » Caractériser les atmosphères des exo- planètes telles que K2-18 b, c’est- à-dire identifier leurs gaz et leurs conditions physiques, est un do- maine très actif en astronomie. Ce- pendant, ces planètes sont littéra- lement obscurcies par l’éclat de leurs étoiles mères beaucoup plus grandes, ce qui rend l’exploration des atmo- sphères des exoplanètes particulière- ment difficile. L’équipe a contourné ce défi en ana- lysant la lumière de l’étoile mère de K2-18 b alors qu’elle traversait l’at- mosphère de l’exoplanète. K2-18 b est une exoplanète en transit, ce qui signifie que nous pouvons détecter une baisse de luminosité lorsqu’elle passe devant la face de son étoile hôte. C’est ainsi que l’exoplanète a été découverte pour la première fois en 2015 avec la mission K2 de la NASA. Cela signifie que pendant les transits, une petite fraction de la lu- mière des étoiles traverse l’atmo- sphère de l’exoplanète avant d’at- teindre des télescopes comme Webb. Le passage de la lumière stellaire à travers l’atmosphère de l’exoplanète laisse des signatures que les astro- nomes peuvent utiliser pour déter- miner les gaz présents dans l’atmo- sphère de l’exoplanète. « Cela n’a été possible que grâce à la gamme de longueurs d’onde étendue !