Les dernières observations des astronomes montrent que la composition élémentaire d'une exoplanète géante nommée WASP-189b dans son atmosphère est très cohérente avec celle de son étoile mère, fournissant la première preuve directe d'une hypothèse fondamentale sur la façon dont les planètes se forment et évoluent. Cette réalisation est considérée comme une étape importante dans le domaine de l'astrobiologie.
Pour la première fois, l’équipe de recherche a détecté simultanément du magnésium et du silicium gazeux dans l’atmosphère d’une exoplanète et a utilisé ces données pour comparer le rapport d’abondance chimique de la planète et de son étoile mère. Les observations ont été faites par le télescope Gemini South au Chili, qui fait partie de l'Observatoire international Gemini, financé en partie par la National Science Foundation (NSF) des États-Unis et exploité par NOIRLab.
La planète cible WASP-189b se trouve à près de 320 années-lumière de la Terre et située dans la constellation de la Balance. Il s’agit d’un type d’exoplanète connu sous le nom de « Jupiter ultra-chaud ». Ces planètes orbitent très près de leurs étoiles et leurs températures de surface sont suffisamment élevées pour vaporiser des éléments formant des roches tels que le magnésium (Mg), le silicium (Si) et le fer (Fe). Ils offrent donc des conditions idéales pour analyser la composition chimique de l’atmosphère à l’aide de techniques de spectroscopie à haute résolution.
La recherche a été dirigée par Jorge Antonio Sanchez, étudiant diplômé de l’Arizona State University. L’équipe a utilisé le spectromètre à réseau d’imagerie infrarouge haute résolution IGRINS installé sur le télescope Gemini South pour effectuer des mesures précises de l’atmosphère de WASP-189b. Les données instrumentales montrent que le rapport magnésium/silicium dans l'atmosphère de la planète est très cohérent avec celui de son étoile mère.
Ce résultat fournit le premier support observationnel direct pour une inférence clé qui existe depuis longtemps dans les théories de la formation des planètes : les planètes naissent dans des disques protoplanétaires autour de jeunes étoiles. Le gaz et la poussière présents dans le disque protoplanétaire proviennent du même nuage interstellaire effondré que l'étoile, de sorte que les deux devraient se « refléter » en termes de composition chimique globale. Avant cela, cette « correspondance de composition étoile-planète » provenait principalement de déductions indirectes entre les planètes intérieures et le soleil, et n'a pas encore été directement confirmée dans le système des exoplanètes.
Sanchez a souligné que WASP-189b fournit une « ancre » d’observation importante pour comprendre la formation des planètes semblables à la Terre. En déterminant avec précision les rapports des éléments clés de formation de roches entre une étoile et ses planètes, les chercheurs peuvent utiliser avec plus de confiance les informations sur la chimie d'une étoile pour déduire la composition globale du matériau solide qui s'est formé autour de l'étoile, y compris les planètes potentielles semblables à la Terre.
D’un point de vue astrobiologique, cette correspondance chimique entre étoiles et planètes revêt une grande importance. L'abondance d'éléments dans une étoile affecte l'abondance et la répartition des matières rocheuses et volatiles dans le disque protoplanétaire, ce qui affecte en outre la capacité de la planète à maintenir un champ magnétique, à piloter la tectonique des plaques et à libérer continuellement les produits chimiques nécessaires à la vie dans l'atmosphère, les océans et le sol à travers les volcans et les cycles géologiques. En analysant l'empreinte chimique d'une étoile, les scientifiques pourront, espérons-le, fournir une première estimation de l'habitabilité potentielle des planètes rocheuses de son système planétaire.
Michael Line, co-auteur de l'article et professeur agrégé à l'Arizona State University, a déclaré que l'étude démontre la puissance des spectromètres à haute résolution basés au sol pour limiter les éléments clés de la formation de roches tels que le magnésium et le silicium, qui sont les éléments constitutifs de la construction de planètes rocheuses semblables à la Terre. Il estime que ces progrès technologiques ouvrent une toute nouvelle dimension à l’étude des atmosphères des exoplanètes.
En ce qui concerne l’avenir, l’équipe de recherche scientifique espère qu’en effectuant des observations à haute résolution dans une gamme plus large de longueurs d’onde, elle pourra dresser un « panorama de la composition » des atmosphères des exoplanètes, y compris WASP-189b. Cela aidera les scientifiques à comprendre plus systématiquement l'ensemble du processus de naissance, de migration et d'évolution des planètes à partir du disque protoplanétaire, et à évaluer si différentes planètes ont le potentiel de supporter la vie en termes de conditions physiques et chimiques.
Des recherches pertinentes ont été publiées dans une revue universitaire en février 2026 sous le titre « Un rapport magnésium/silicium stellaire dans l'atmosphère d'une exoplanète », qui discutait plus en détail de l'importance du rapport magnésium/silicium stellaire dans la formation des planètes et l'inférence de la structure interne à partir d'un niveau théorique et observationnel.