De nouvelles recherches montrent que l'exoplanète super-Terre 55 Cancri e (également connue sous le nom de 55 Cnc e), située à environ 41 années-lumière de la Terre, pourrait avoir une atmosphère riche en hydrogène étroitement couplée à son intérieur en fusion. Ce résultat provient des dernières données d'observation du télescope spatial James Webb (JWST). L'article correspondant a été soumis à « Nature Astronomy » en juin 2026, fournissant des indices importants à la communauté scientifique pour comprendre la formation et l'évolution des « planètes de lave », une classe émergente d'exoplanètes.

55 Cancri e est une planète super-Terre avec un rayon d'environ 1,88 fois celui de la Terre et une masse d'environ 8 fois celle de la Terre, en orbite autour d'une étoile semblable au soleil. La planète est verrouillée par les marées sur son étoile mère, effectuant une révolution en seulement 0,7 jour environ, et son orbite est extrêmement étroite, beaucoup plus proche de la période orbitale de Mercure autour du soleil de 88 jours. Les scientifiques pensent généralement qu'une telle distance orbitale est suffisante pour que la surface de la planète soit « cuite » par des températures élevées, formant un grand océan de lave du côté ensoleillé.

L'équipe de recherche a utilisé JWST pour observer cinq "éclipses secondaires" de 55 Cancri e, processus par lequel la planète se déplace de l'avant de l'étoile vers l'arrière de l'étoile et disparaît temporairement de la ligne de visée d'observation. En analysant les changements de luminosité et de spectre avant et après la planète, les chercheurs ont comparé les données avec les modèles existants de formation et d’évolution des exoplanètes. De tels modèles prédisent que l’atmosphère d’une planète en fusion devrait contenir une proportion plus élevée de monoxyde de carbone (CO) et de dioxyde de carbone (CO₂).

Les dernières observations indiquent que la composition atmosphérique de 55 Cancri e est susceptible d'être dominée par de grandes quantités de monoxyde de carbone, complétées par moins de dioxyde de carbone et par de l'hydrogène assez abondant. Les chercheurs ont également découvert que les différences entre les cinq événements d'éclipses pourraient être liées aux processus de dégazage volcanique ou aux nuages ​​formés par le dégazage. Ces nuages ​​peuvent refroidir la surface pendant une courte période et sont ensuite dispersés par de nouveaux dégazages, présentant une structure atmosphérique changeant de manière dynamique.

L'article souligne : "L'atmosphère secondaire d'une planète rocheuse est déterminée par sa composition interne et le processus de dégazage qui s'ensuit, de sorte que la composition atmosphérique est directement liée à l'état rédox à l'intérieur de celle-ci." L'atmosphère de Cancri e est biaisée en faveur du modèle riche en hydrogène et présente une structure d'inversion de température évidente, ce qui signifie que sa fugacité interne d'oxygène est relativement faible, ce qui est plus cohérent avec le scénario de l'atmosphère formée par le dégazage d'un « océan de magma fondu réduit ». En termes simples, l'hydrogène est plus dominant que l'oxygène dans l'environnement chimique interne de la planète, déterminant ainsi les caractéristiques de son atmosphère riche en hydrogène.

Les soi-disant « planètes de lave » font référence à des exoplanètes possédant de vastes zones de magma en fusion à leur surface. Ce type d’astre est progressivement devenu un haut lieu de recherche au cours des dix dernières années. 55 Cancri e a été confirmée en 2004. Depuis lors, des planètes similaires ont été découvertes, notamment K2-141 b, L 98-59 d, TOI-561 b, HD 63433 d et CoRoT-7 b. Leurs périodes orbitales sont respectivement d'environ 6,7 heures, 7,5 jours, 10,5 heures, 4,2 jours et 20,4 heures. Comme 55 Cancri e, ces planètes de lave sont liées par les marées à leurs étoiles mères et orbitent très près les unes des autres, ce qui entraîne des températures de surface extrêmement élevées. Parmi eux, L 98-59 d est susceptible d'avoir toute sa surface recouverte par un océan en fusion comme la lune de Jupiter Io, tandis que 55 Cancri e est principalement en fusion du côté faisant face à l'étoile.

Au sein du système solaire, l'intense activité volcanique d'Io est principalement causée par la forte gravité de Jupiter qui étire et comprime les lunes, entraînant un réchauffement des marées. En revanche, l’activité volcanique et lavique des exoplanètes de lave actuellement connues, dont 55 Cancrie, est principalement due aux températures élevées du rayonnement stellaire plutôt qu’aux effets de marée en soi. Parce que ces planètes sont verrouillées par les marées, un côté de l'étoile est toujours confronté à un rayonnement de haute intensité et devient un « hémisphère chaud » qui continue de fondre, tandis que le côté opposé peut être relativement froid, créant une différence de température extrême entre le jour et la nuit.

L'équipe de recherche estime que des observations approfondies de planètes de lave telles que 55 Cancri e aideront non seulement à comprendre le processus de couplage chimique entre l'intérieur de la planète et l'atmosphère dans des environnements extrêmes, mais fourniront également une référence importante pour l'exploration future de la question de savoir si d'autres exoplanètes rocheuses ont des atmosphères et comment leurs atmosphères évoluent. À mesure que JWST et les équipements d'observation astronomiques plus avancés qui en découlent continuent d'être utilisés, les scientifiques devraient révéler davantage la diversité des groupes de planètes de lave et leur histoire de formation dans les années et décennies à venir. Comme mentionné à la fin de l'article, c'est exactement le but de l'exploration scientifique : continuer à observer, continuer à poser des questions et continuer à trouver de nouvelles réponses sur les planètes et la vie dans les mondes extrêmes.