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Première détection d'une atmosphère secondaire autour d'une exoplanète  

Une étude impliquant des mesures effectuées par le télescope spatial James Webb (JWST) suggère que l'exoplanète 55 Cancri e possède une atmosphère secondaire dégazée par un océan de magma. Au lieu de roches vaporisées, l'atmosphère peut être riche en CO2 et en CO. Il s'agit du premier exemple de détection d'une atmosphère secondaire autour d'une exoplanète rocheuse et est important dans la science des exoplanètes car l'acquisition et le maintien d'une atmosphère riche en gaz par une planète rocheuse sont essentiels. à l'habitabilité.  

Les exoplanètes (c'est-à-dire les planètes situées en dehors du système solaire) sont au centre de la recherche de signatures de vie extraterrestre. Détection et caractérisation de exoplanètes dans les systèmes stellaires sont importants pour l’étude de planètes habitables semblables à la Terre, dotées d’un environnement et de conditions propices à la vie.  

Les premières exoplanètes ont été détectées dans les années 1990. Depuis, plus de 5000 XNUMX exoplanètes ont été découvertes au cours des dernières décennies. Presque tous ont été trouvés dans notre galaxie, la Voie Lactée. Un exoplanète dans une galaxie externe a été découverte pour la première fois en 2021.     

Les exoplanètes avec un terrain rocheux et une atmosphère secondaire présentent un intérêt particulier pour les astronomes car de telles exoplanètes sont susceptibles d'avoir des conditions semblables à celles de la Terre. L'atmosphère secondaire est formée par le dégazage de matériaux piégés dans le manteau chaud vers la surface de la planète. Pour les planètes telluriques, l'atmosphère primaire formée de gaz légers tels que l'hydrogène et l'hélium accumulés lors de la formation initiale de la planète est perdue en raison de la température de surface plus faible et de la vitesse de fuite de la planète.  

L'Exoplanète 55 Cancri e 

L'Exoplanète 55 Cancri e est une exoplanète rocheuse chaude située à 41 années-lumière de la Terre dans la constellation du Cancer. Principalement rocheuse avec une température d'équilibre d'environ 2,000 55 K, elle orbite autour de l'étoile semblable au Soleil XNUMX Cancri et est classée comme une super-Terre (car elle a un diamètre deux fois supérieur à celui de la Terre et une densité légèrement supérieure). Sa composition est probablement similaire à celle des planètes rocheuses du système solaire.   

Des études antérieures sur cette exoplanète suggéraient la présence d'une atmosphère riche en substances volatiles. Résultats défavorables à la présence de H2L'atmosphère primaire est dominée par /He, mais cela ne peut pas exclure la possibilité que l'enveloppe gazeuse soit constituée de roches vaporisées, car la planète est suffisamment chaude pour permettre l'évaporation des roches en fusion. On ne sait pas si l’atmosphère de cette exoplanète est secondairement formée par le dégazage de matériaux piégés dans le manteau chaud vers la surface de la planète.  

L'atmosphère secondaire se développe après les gaz primordiaux plus légers (principalement H2 et Lui) se perdent à mesure que la planète se refroidit. Il se forme à partir d’un dégazage de l’intérieur vers la surface de la planète dû aux volcans ou aux activités tectoniques. Par exemple, les atmosphères de Vénus, de la Terre et de Mars sont des atmosphères secondaires. La présence d'une atmosphère secondaire dans une exoplanète suggère une évolution ultérieure d'une planète à un stade précoce vers une possible habitabilité.  

Enquête JWST sur l'exoplanète 55 Cancri e 

Les mesures du spectre d'émission thermique de l'exoplanète 55 Cancri e par les instruments du télescope spatial James Webb (JWST) ont exclu la possibilité que l'atmosphère soit constituée de roches vaporisées. Les nouvelles découvertes indiquent que l'atmosphère est dégazée par un océan de magma et est probablement riche en CO2 et Cie.  

Il s’agit d’un développement important dans la science des exoplanètes. C’est la première fois qu’une exoplanète est détectée comme ayant une atmosphère environnante formée de matériaux dégazés de l’intérieur (une atmosphère secondaire).  

La Terre, Vénus et Mars dans notre système solaire étaient autrefois recouvertes d’un océan de magma, avec une interaction entre l’atmosphère, la surface et l’intérieur. Par conséquent, ce nouveau développement pourrait nous aider à mieux comprendre les premières conditions de la Terre, de Vénus et de Mars et comment une planète rocheuse acquiert et entretient une atmosphère riche en gaz, une condition essentielle pour qu'une planète soit habitable.  

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Références:  

  1. JPL. Exoplanètes – Webb de la NASA fait allusion à l'atmosphère possible entourant l'exoplanète rocheuse. Publié le 8 mai 2024. Disponible sur https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-webb-hints-at-possible-atmosphere-surrounding-rocky-exoplanet  
  1. Hu, R., et al 2024. Une atmosphère secondaire sur l'exoplanète rocheuse 55 Cancri e. Nature 630, 609-612. Publié : 08 mai 2024. DOI : https://doi.org/10.1038/s41586-024-07432-x  
  1. Université de l'Oregon. Pages – Ambiance primaire et secondaire. Disponible à https://pages.uoregon.edu/jschombe/ast121/lectures/lec14.html 

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

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