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Science des exoplanètes : James Webb inaugure une nouvelle ère  

The first detection of carbon dioxide in the atmosphere of a planet outside the solar system, the first image of an exoplanète by JWST, the first image of an exoplanète ever taken at deep infrared wavelength, the first detection of silicate clouds in the atmosphere of planetary-mass companion…., the Télescope spatial James Webb (JWST) is ushering in a new era in the study of exoplanets. 

Étude de exoplanètes (c'est-à-dire des planètes en dehors du système solaire) dans les systèmes stellaires d'étoiles dans les galaxies (y compris dans notre galaxie d'origine, la Voie Lactée) détiennent la clé de la quête de planètes terrestres habitables avec un environnement et des conditions propices à la vie. Exoplanètes are the foci in the search of signatures of extra-terrestrial life. Several decades of thinking following Fermi’s paradox (1950) and Drake’s equation (1961), exoplanète science seems to be gaining ground now. Over 5000 exoplanètes including in galaxies outside our home galaxy, have already been detected and the list is growing.  

JWST, which has recently become operational as a spaced-based Infrared Observatory commissioned at a distance of 1 million miles from the Earth is overcoming photometric measurement limitations of optical telescopes in a big way and seems to be ushering in a new era in the study of exoplanètes and subsequently towards quest for habitable planets in the home galaxy and beyond.  

Un de ces développements récents rapporté en prépublication le 24th Août 2022 est la première détection définitive de dioxyde de carbone (CO2) in the atmosphere of an exoplanète. WASP-39b is a hot gas giant. Previous studies using optical telescopes had indicated presence of CO2 but transmission spectroscopy observations obtained with JWST confirmed presence of CO2 in the atmosphere of this exoplanète1. Car ce exoplanète is a hot gas giant, presence of CO2 suggère la formation d'une atmosphère primaire par enrichissement en métal, c'est-à-dire que la proportion d'éléments plus lourds que l'hydrogène et l'hélium augmente. En plus du CO2, the atmosphere of this exoplanète should also have water, CO, and H2S. Présence de CO2 in the secondary atmosphere of a terrestrial exoplanète is also significant though this is not the case with WASP-39b.  

La première détection définitive de CO2 a été rapidement suivi par le rapport (le 31st August 2022) of the first images of an exoplanète pris par JWST, and the first image of an exoplanet ever taken at deep infrared wavelength beyond 5 μm. This was done through coronagraphic observations of the exoplanet, HIP 65426 b, using JWST’s Near-Infrared Camera (NIRCam) and the Mid-Infrared Instrument (MIRI). The images of the exoplanet HIP 65426 b are quite sharp which confirms that JWST can directly image exoplanets in greater detail for enhanced understanding of the far-away planetary systems2.  

Encore un autre développement signalé le 1st September 2022 is the highest fidelity spectrum to date of a planetary-mass object, VHS 1256 b which was observed with JWST’s NIRSpec IFU and MIRI MRS modes. Water, methane, carbon monoxide, carbon dioxide, sodium, and potassium were observed in the spectrum. Further, the research team directly detected silicate clouds in the atmosphere of VHS 1256 b, which is the first such detection for a planetary-mass companion3

The tools used in these studies, courtesy JWST, open door for new discoveries about exoplanets in the home galaxy and beyond.

*** 

Références:  

  1. L'équipe scientifique JWST Transiting Exoplanet Community Early Release et al 2022. Identification du dioxyde de carbone dans une atmosphère d'exoplanète. Soumis le 24 août 2022. Pré-impression à arXiv. EST CE QUE JE: https://doi.org/10.48550/arXiv.2208.11692  
  1. Carter, AL et al. 2022. Programme scientifique de diffusion précoce du JWST pour l'observation directe des systèmes exoplanétaires I : Imagerie à contraste élevé de l'exoplanète HIP 65426 b de 2 à 16 μm. Préimpression à arXiv. Soumis le 31 août 2022. DOI : https://arxiv.org/abs/2208.14990  
  1. Miles, BE et al. 2022. Programme scientifique de diffusion précoce du JWST pour les observations directes des systèmes exoplanétaires II : un spectre de 1 à 20 microns du compagnon de masse planétaire VHS 1256-1257 b. Préimpression chez axRiv. Soumis le 1er septembre 2022. DOI : https://arxiv.org/abs/2209.00620  

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Umesh Prasad
Umesh Prasad
Journaliste scientifique | Rédacteur fondateur, magazine Scientific European

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