Le télescope spatial James Webb (JWST) a décroché une autre étape, capturant une image directe d’une planète éloignée et glaciale dans un système solaire contrairement aux nôtres, a annoncé le 10 juin.
L’exoplanet – nommée 14 Herculis C, ou 14 son c pour court – orbite une étoile de soleil à environ 60 années-lumière de la Terre dans la constellation Hercules. Dans la nouvelle image JWST, il apparaît comme un point orange léger et flou, sa couleur résultant de la chaleur rayonnant de son atmosphère traduite par des teintes visibles.
Les astronomes estiment que 14 son C s’est formé il y a environ 4 milliards d’années et a une température atmosphérique glaciale de seulement 26 degrés Fahrenheit (moins 3 degrés Celsius).
14 Ses orbits son étoile à une distance d’environ 1,4 milliard de milles (2,2 milliards de kilomètres), soit environ 15 fois plus loin de son étoile que la Terre du soleil. S’il est placé dans notre système solaire, il s’asseyerait entre Saturne et Uranus.
Mais, contrairement aux orbites plates et bien ordonnées de planètes dans notre système solaire, le système Herculis 14 est considérablement mal aligné. Ses deux planètes connues, dont 14 C, orbite à des angles d’environ 40 degrés les unes aux autres, créant un motif de croisement de type « x » autour de leur étoile.
Cette disposition inhabituelle peut avoir été causée par l’éjection précoce d’une troisième planète massive du système, jetant les deux autres dans un « tiraille planétaire de la guerre à la gravitation turbulente », a déclaré Balmer.
« Ces oscillations semblent être stables sur de longues échelles de temps », a-t-il déclaré. « Nous essayons de comprendre quels types de diffusion de planète-planet pourraient produire une configuration aussi exotique d’orbites. »
Cette instabilité s’est avérée être un avantage scientifique pour l’équipe de Balmer. Sur les près de 6 000 exoplanètes connues, seule une petite fraction a été directement imagée.
« Faire cela est très difficile techniquement », a déclaré Balmer. Les planètes brillent des milliers – et, dans certains cas, voire des millions ou des milliards – de fois plus faibles que les étoiles qu’elles orbitent, donc elles « sont comme des lucioles à côté des phares », a-t-il déclaré.
Les exoplanètes les plus directement imaginés sont des géants chauds et des jeunes gaz qui émettent suffisamment de lumière infrarouge pour se démarquer de l’éblouissement intense de leurs étoiles hôtes. En revanche, les planètes plus froides et plus anciennes comme 14, ses C sont généralement beaucoup trop sombres pour détecter.
Cependant, l’orbite détruite inclinable de la planète, « est une excellente nouvelle pour l’imagerie directe », a déclaré Balmer. « Nous pourrions prédire avec confiance que JWST pourrait résoudre la planète la plus à l’extérieur du système. »
En utilisant le dispositif spécialisé de blocage des stars du télescope connu sous le nom de coronagraphe, Balmer et son équipe ont réussi à isoler la faible lueur infrarouge de la planète.
« Nous sommes maintenant en mesure d’ajouter aux anciens exoplanètes du catalogue qui sont beaucoup plus froids que nous l’avons vu directement avant Webb », a déclaré Balmer dans un communiqué.
Sur la base de l’âge estimé de 4 milliards d’années, de ses C, sa masse d’environ sept fois celle de Jupiter, et des modèles informatiques de l’évolution des planètes, les chercheurs s’attendaient à ce que la planète semble plus lumineuse – ou émet plus de chaleur – qu’elle ne le fait réellement dans l’image JWST.
« La planète est en fait beaucoup plus faible que ce à quoi nous nous attendons », a déclaré Balmer. « Nous ne pensons cependant pas que ce soit un problème avec les modèles évolutifs. »
En sondant l’atmosphère mondiale, JWST a détecté le dioxyde de carbone et le monoxyde de carbone à des températures où le méthane serait généralement attendu, ce qui suggère que les courants ascendants transportent des gaz chauds au plus profond de l’atmosphère aux couches supérieures plus froides, a déclaré Balmer. Ces gaz, peut-être avec des nuages glacés minces, réduisent la chaleur qui s’échappe dans l’espace, ce qui rend la planète plus froide et plus faible que prévu.
Avec 14 C, les astronomes ont élargi la gamme d’exoplanètes qu’ils peuvent étudier. En examinant les planètes avec des masses diverses, des températures et des histoires orbitales, les scientifiques espèrent mieux comprendre comment les systèmes planétaires, y compris le nôtre, la forme et l’évolution.
« Nous voulons comprendre comment ces planètes changent, parce que nous voulons comprendre comment nous sommes arrivés ici », a déclaré Balmer.
Cet article a été initialement publié sur Space.com.
