février 3, 2023

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Le télescope James Webb scrute l’atmosphère « chaude » de Saturne, à 700 années-lumière

Cambridge, Massachusetts. – Le télescope spatial James Webb (JWST) a capturé une autre beauté dans l’univers. La NASA a récemment publié des images montrant le profil moléculaire et chimique du ciel du monde lointain. Les images donnent aux scientifiques un aperçu en profondeur de la couverture fracturée formée par les nuages ​​et l’atmosphère au-dessus de la planète.

Le télescope se concentrait sur l’atmosphère d’un « Saturne chaud » appelé WASP-39 b. C’est une planète de la taille de Saturne qui orbite autour d’une étoile A 700 années lumière. Les images précédentes prises par les télescopes spatiaux Hubble et Spitzer ont montré des aperçus de l’atmosphère de la planète, mais c’est la première fois qu’une image complète a capturé une vue complète de ses nuages ​​et de sa composition moléculaire.

« La clarté des signaux d’un certain nombre de particules différentes dans les données est remarquable », déclare Mercedes Lopez-Morales, astrophysicienne au Centre d’astrophysique. Harvard et Smithsonian, dans un Communiqué de presse. « Nous nous attendions à voir beaucoup plus de ces signaux, mais même ainsi, lorsque j’ai vu les données pour la première fois, j’étais impressionné. »

James Webb est un « changeur de jeu » pour l’exploration spatiale

Les résultats en sont la preuve JWST C’est un outil essentiel pour étudier les exoplanètes – des planètes extérieures à notre système solaire, y compris celles qui peuvent avoir des atmosphères et des surfaces similaires à la Terre.

Nous avons remarqué exoplanète Avec autant d’instruments fournissant ensemble une large gamme de spectre infrarouge et un ensemble de signatures chimiques inaccessibles jusqu’au JWST », déclare Natalie Batalha, astronome à l’Université de Californie à Santa Cruz. « Des données comme celle-ci changent la donne. »

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Les images ont été analysées par plusieurs équipes scientifiques, et les résultats ont été publiés dans cinq articles de recherche sur un serveur de préimpression arXiv. L’une des découvertes les plus importantes a été que l’exoplanète a une atmosphère de dioxyde de soufre, des molécules créées à partir de réactions chimiques produites par la lumière à haute énergie de l’étoile mère de la planète. La couche d’ozone terrestre dans la haute atmosphère fonctionne de manière similaire.

« La découverte surprenante du dioxyde de soufre confirme enfin que la photochimie façonne un climat » chaud de Saturne «  », déclare Diana Powell, boursière Hubble de la NASA et astronome au Center for Astrophysics, dont l’équipe a découvert le dioxyde de soufre. « Le climat de la Terre est également façonné par la chimie . photosynthèse, donc notre planète a plus en commun avec « Saturne chaud » que nous ne le savions auparavant ! »

Saturne chaud est plus proche de son soleil que Mercure

L’atmosphère de dioxyde de soufre a été estimée à 1 600 degrés Fahrenheit. En plus d’être composée principalement d’hydrogène, l’exoplanète n’est pas considérée comme habitable. L’exoplanète est la plus Comparable à Saturne et Jupiter Parce que sa masse est similaire à la planète Saturne, mais sa taille est égale à celle de Jupiter. L’équipe scientifique suggère que le nouveau travail n’est qu’une des nombreuses étapes nécessaires pour trouver la vie sur d’autres planètes.

L’orbite proche de la planète par rapport à son étoile hôte – huit fois plus proche que Mercure ne l’est de notre soleil – en fait une excellente occasion d’étudier comment elle rayonne émis par les étoiles hôtes affecter les planètes extérieures. Une meilleure connaissance de la connexion étoile-planète devrait conduire à une meilleure compréhension de la façon dont ces processus créent des planètes aussi diverses dans la galaxie. D’autres caractéristiques atmosphériques qui peuvent être vues à travers JWST sont le sodium, le potassium et la vapeur d’eau, ainsi que d’autres caractéristiques de l’eau jamais vues auparavant.

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Le JWST a également trouvé des traces de dioxyde de carbone à une résolution plus élevée, montrant deux fois la quantité de données rapportées dans les rapports précédents. Le monoxyde de carbone a également été détecté, mais pas le méthane et le sulfure d’hydrogène. S’ils existent, les scientifiques suggèrent qu’ils doivent être présents à des niveaux très bas.

Pour entrevoir la lumière provenant de WASP-39 b, JWST a suivi l’orbite de la planète lorsqu’elle passait devant l’étoile. La lumière des étoiles est partiellement filtrée différemment à travers l’atmosphère de la planète produits chimiques dans l’atmosphère absorbant différentes couleurs du spectre lumineux. Les couleurs manquantes indiquent aux astronomes quelles particules sont présentes.

« J’ai hâte de voir ce que nous trouverons dans les atmosphères des planètes telluriques mineures », conclut Lopez Morales.