Les données du JWST suggèrent que l'exoplanète K2-18b pourrait avoir une surface en fusion plutôt qu'un océan aqueux

La fraction d'azote dans l'atmosphère de la planète par rapport à l'inventaire total de la planète, en fonction de la fugacité de l'oxygène des océans magmatiques. À mesure que la fugacité de l'oxygène diminue, la solubilité accrue de l'azote épuise l'atmosphère de plusieurs ordres de grandeur. Crédit :*Les lettres du journal astrophysique* (2024). DOI :10.3847/2041-8213/ad206e

Une équipe multi-institutionnelle composée d'astronomes, de spécialistes de la Terre et de physiciens planétaires a découvert, grâce aux données du télescope spatial James Webb (JWST), que certaines exoplanètes hycéennes pourraient avoir des surfaces en fusion plutôt que des océans aqueux. Dans leur étude, publiée dans The Astrophysical Journal Letters l'équipe a analysé les données de JWST car elles se concentraient sur l'exoplanète hycéenne K2-18b.

Des recherches antérieures ont suggéré que certaines exoplanètes possèdent des attributs qui les classent comme archétypiques hycéennes. Ces exoplanètes ont généralement une taille comprise entre Neptune et la Terre et possèdent une atmosphère suggérant la présence d’eau de surface. Ces planètes sont généralement ciblées par les chercheurs à la recherche de vie au-delà de la Terre.

Pour cette nouvelle étude, l’équipe a concentré ses efforts sur une exoplanète hycéenne particulière appelée K2-18b. Il a déjà retenu l'attention en tant qu'hôte possible de vie extraterrestre, mais c'est la première fois qu'il est étudié à l'aide des données du JWST.

L’équipe de recherche a examiné des modèles de la planète construits par des équipes précédentes, dont certaines ont trouvé des preuves que la planète pourrait être trop chaude pour accueillir un océan :l’eau se serait évaporée. Les données du JWST ont révélé des preuves qui concordaient avec de telles évaluations ; les chercheurs ont ensuite procédé à une analyse de l'atmosphère de la planète. Ils l'ont vu de deux manières :comme si la planète abritait un océan et; comme si la planète avait plutôt une surface en fusion. Ils ont constaté que l’un ou l’autre scénario correspondait aux données de JWST. Mais comme la planète est très chaude, ce dernier scénario est probablement correct.

Spectres de transmission compris entre 4,0 et 5,2 μm pour quatre modèles démontrant une gamme de CO₂ Rapports :CO du scénario océan magma. Les données d'observation du spectre de transmission observé de K2-18b sont présentées avec les erreurs associées. Crédit :*Les lettres du journal astrophysique* (2024). DOI :10.3847/2041-8213/ad206e

L’équipe de recherche suggère que les efforts impliqués dans la recherche de vie sur les exoplanètes devraient d’abord tester la température planétaire pour s’assurer qu’elle n’est pas trop chaude pour accueillir un océan. Ils affirment en outre que les données du JWST pourraient s'avérer indispensables dans les années à venir pour de telles études.

Les auteurs concluent :"Développer des traceurs atmosphériques clairs et sans ambiguïté pour la présence d'océans d'eau liquide par rapport aux océans de magma est essentiel dans notre quête de découverte de mondes potentiellement habitables parmi la population des exoplanètes."

Plus d'informations : Oliver Shorttle et al, Distinguer les océans d'eau du magma sur Mini-Neptune K2-18b, The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI :10.3847/2041-8213/ad206e

Informations sur le journal : Lettres du journal astrophysique