À l’aide du télescope spatial James Webb, les chercheurs ont découvert que HD189733b, une exoplanète connue pour ses conditions météorologiques extrêmes, contient également du sulfure d’hydrogène dans son atmosphère, ce qui suggère qu’elle dégage une odeur sulfureuse semblable à celle des œufs pourris. Cette découverte apporte de nouvelles informations sur le rôle du soufre dans la formation et la composition atmosphérique des planètes géantes gazeuses en dehors de notre système solaire.
Une exoplanète connue pour son climat mortel cache une autre caractéristique bizarre : elle sent les œufs pourris. C'est la conclusion d'une nouvelle étude de l'Université Johns Hopkins sur les données du télescope spatial James Webb.
L'atmosphère de la géante gazeuse HD189733b de la taille de Jupiter contient des traces de sulfure d'hydrogène, une molécule qui non seulement émet une odeur nauséabonde, mais pourrait également fournir aux scientifiques de nouveaux indices sur la façon dont le soufre, un élément constructif de la planète, pourrait affecter l'intérieur et l'atmosphère des mondes gazeux en dehors de notre système solaire.
Les résultats ont été publiés aujourd'hui (8 juillet) dans la revue Nature.
"Le sulfure d'hydrogène est une molécule majeure dont nous ignorions l'existence. Nous avions prédit son existence et savions qu'elle se trouvait sur Jupiter, mais nous ne l'avons pas réellement détecté en dehors du système solaire", a déclaré Guangwei Fu, astrophysicien à l'Université Johns Hopkins qui a dirigé l'étude. "Nous ne recherchons pas la vie sur cette planète parce qu'il fait trop chaud, mais trouver du sulfure d'hydrogène est un tremplin pour découvrir cette molécule sur d'autres planètes et nous permet également d'en apprendre davantage sur la formation de différents types de planètes."
En plus de détecter le sulfure d'hydrogène et de mesurer la quantité totale de soufre dans l'atmosphère du HD189733b, l'équipe de Fu a également effectué des mesures précises des principales sources d'oxygène et de carbone de la planète : l'eau, le dioxyde de carbone et le monoxyde de carbone.
"Le soufre est un élément important dans la construction de molécules plus complexes, avec le carbone, l'azote, l'oxygène et le phosphate, et les scientifiques doivent l'étudier davantage pour bien comprendre comment les planètes se sont formées et de quoi elles sont constituées", a déclaré Fu.
Fu a déclaré que HD189733b se trouve à seulement 64 années-lumière de la Terre et est le « Jupiter chaud » le plus proche que les astronomes puissent observer passer devant son étoile. Depuis sa découverte en 2005, elle est devenue une planète de référence pour les études détaillées des atmosphères des exoplanètes.
La planète est 13 fois plus proche de son étoile que Mercure ne l’est du soleil, et il ne lui faut qu’environ deux jours terrestres pour parcourir une orbite. Il y a des températures torrides allant jusqu'à 1 700 degrés Fahrenheit et des conditions météorologiques extrêmes, notamment des pluies de verre et des vents latéraux de 5 000 mph.
Le télescope Webb a détecté de l'eau, du dioxyde de carbone, du méthane et d'autres molécules importantes dans d'autres exoplanètes, fournissant ainsi aux scientifiques un autre nouvel outil pour suivre le sulfure d'hydrogène et mesurer le soufre dans les planètes gazeuses en dehors de notre système solaire.
"Supposons que nous étudiions 100 autres Jupiters chauds et qu'ils soient tous renforcés par du soufre. Qu'est-ce que cela signifie, comment sont-ils nés et en quoi leur formation diffère-t-elle de celle de notre propre Jupiter ?" dit Fu.
Les nouvelles données excluent également la présence de méthane dans HD189733b en utilisant la précision sans précédent de Webb et les observations de longueur d'onde infrarouge, réfutant les affirmations précédentes sur l'abondance de molécules de méthane dans l'atmosphère. Auparavant, les universitaires pensaient que la planète était trop chaude pour avoir de fortes concentrations de méthane, mais nous savons désormais que ce n'est pas le cas.
L'équipe a également mesuré la quantité de métaux lourds sur Jupiter, une découverte qui aide les scientifiques à répondre à la question de savoir comment la métallicité d'une planète est liée à sa masse.
Les géantes glacées les moins massives comme Neptune et Uranus contiennent plus de métaux que les géantes gazeuses comme Jupiter et Saturne, les plus grandes planètes du système solaire. La teneur plus élevée en métaux suggère que Neptune et Uranus ont accumulé plus de glace, de roches et d'autres éléments lourds au début de leur formation que des gaz comme l'hydrogène et l'hélium. Fu a déclaré que les scientifiques testaient si cette corrélation s'appliquait également aux exoplanètes.
"Cette planète de masse Jupiter est très proche de la Terre et a été bien étudiée. Nous disposons désormais de cette nouvelle mesure montrant que sa concentration en métaux constitue un point d'ancrage très important pour étudier la manière dont la composition d'une planète change en fonction de sa masse et de son rayon", a déclaré Fu. "Ces résultats confortent notre compréhension de la façon dont les planètes se forment en créant plus de matière solide après la formation du noyau initial, ce qui augmente ensuite naturellement la teneur en métaux lourds."
Dans les mois à venir, l'équipe de Fu prévoit de suivre le soufre dans davantage d'exoplanètes et de déterminer dans quelle mesure des concentrations élevées de soufre pourraient affecter la mesure dans laquelle elles se sont formées à proximité de leurs étoiles mères : "Nous voulons savoir comment ces types de planètes sont arrivées là, et comprendre la composition de leur atmosphère nous aidera à répondre à cette question."
Compilé à partir de /ScitechDaily