James-Webb révèle une planète de lave qui brille comme un miroir : ce qui se passe dans son atmosphère est du jamais vu !

Depuis deux décennies, l'accès aux sciences pour le grand public et les autodidactes s'est considérablement amélioré, permettant à chacun d'en apprendre davantage sur le fascinant monde des exoplanètes. La mission Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA, qui a succédé à Kepler, a été spécialement conçue pour identifier des exoplanètes rocheuses avec une atmosphère à proximité de notre Système solaire. TESS a ainsi détecté plusieurs objets d'intérêt, appelés TOI (Tess Objects of Interest), que les astrophysiciens examinent de près grâce aux observations infrarouges du télescope spatial James-Webb (JWST), notamment grâce à son spectrographe NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph).

Récemment, un communiqué de l'Université de Waterloo au Canada a mis en lumière l'exoplanète TOI-561 b. Les données recueillies par le JWST suggèrent qu'il s'agit d'un corps rocheux possédant une atmosphère, et qu'il abrite un océan de magma global, semblable à celui qui aurait pu recouvrir la Terre durant l'Hadéen, période durant laquelle un océan similaire a également probablement existé sur la Lune. Cet océan serait recouvert par une atmosphère dense.

TOI-561 b orbite autour d'une étoile de type G, similaire à notre Soleil, et son rayon est environ 1,4 fois plus grand que celui de la Terre. Cette exoplanète se trouve à seulement 1,6 million de kilomètres de son étoile, soit un quarantième de la distance entre Mercure et le Soleil. Dans de telles conditions, les forces de marée gravitationnelle ont entraîné une rotation synchrone de TOI-561 b, ce qui signifie qu'elle présente toujours la même face à son étoile, de la même manière que la Lune le fait avec la Terre. Cela implique également que la température sur la face exposée de TOI-561 b dépasse probablement la température de fusion des roches, renforçant l'hypothèse d'un océan de magma.

Les nouvelles découvertes sur TOI-561 b, obtenues grâce au JWST, sont détaillées dans un article en accès libre sur arXiv, rédigé par Lisa Dang, professeure de physique et d'astronomie à l'Université de Waterloo, et ses collègues. L'analyse des données du JWST a révélé une information étonnante : TOI-561 b semble réfléchir environ 75 % du rayonnement de son étoile.

Pour expliquer cette forte réflectivité, les planétologues ont mené des simulations climatiques qui suggèrent que celle-ci pourrait être due à la présence de nuages de silicates, notamment du dioxyde de silicium et du silicate de magnésium, dans son atmosphère. Il s'agirait donc de nuages constitués de roches vaporisées. Toutefois, ces résultats doivent encore être confirmés par de futures observations spectroscopiques réalisées avec le JWST.

Il est intéressant de noter que K2-141b, une autre exoplanète rocheuse en rotation synchrone, est si proche de son étoile qu'elle devrait également posséder un océan de magma sur sa face diurne. Des simulations prédisent qu'un cycle similaire à celui de l'eau sur Terre pourrait se produire à sa surface, mais avec des phénomènes d'évaporation et des pluies de matériaux rocheux. Cela souligne la diversité des environnements exoplanétaires et les conditions extrêmes qui y règnent, ouvrant ainsi la voie à de nouvelles recherches et découvertes dans le domaine de l'astronomie.