Depuis plus de dix ans, les scientifiques tentent de percer le mystère de l'atmosphère énigmatique de la célèbre « Planète rose ». Grâce aux observations du télescope spatial James Webb (JWST), les astronomes ont découvert que l'atmosphère de cet objet contient des nuages salés inhabituels et présente une composition chimique exotique. Les résultats de cette étude ont été récemment publiés dans… Le Journal Astronomique et constituent la première preuve directe de l'existence de nuages de sel dans l'atmosphère d'un objet froid.
Découvert en 2013, GJ504b orbite autour d'une étoile semblable au Soleil, située à 57 années-lumière de la Terre. Malgré son surnom, les scientifiques ignorent encore s'il s'agit d'une planète. GJ504b possède une masse environ 25 fois supérieure à celle de Jupiter et pourrait en réalité être une naine brune, une étoile ratée à la limite entre planète et étoile. C'est pourquoi les astronomes la qualifient de « compagnon de masse planétaire », c'est-à-dire un objet de la taille d'une planète orbitant autour d'une étoile.
La température de GJ504b n'est que de 550 degrés Fahrenheit, ce qui rend son étude depuis la Terre difficile. « Cette planète rose est le compagnon le plus froid jamais découvert à l'aide d'instruments terrestres », a déclaré Anish Baburaj, co-auteur de l'étude et astronome à l'Université Northwestern, dans un communiqué.
« De nombreuses équipes de recherche à travers le monde ont mené des observations complémentaires pour étudier sa lumière, mais celle-ci était trop faible pour les instruments au sol », a-t-il ajouté. « Cela en a fait une cible idéale pour le JWST. Lorsque nous avons enfin obtenu son spectre, il nous a immédiatement paru fascinant. Mais en analysant les données plus en profondeur, nous avons réalisé qu'il était différent de tout ce que nous avions analysé auparavant. ».
Le télescope JWST a détecté la faible lumière de GJ504b, et les chercheurs ont utilisé des techniques de traitement de données avancées pour éliminer l'éclat de son étoile hôte brillante. Ce filtrage leur a permis de décomposer la lumière émise par GJ504b en ses couleurs composantes, chacune représentant un élément distinct présent dans son atmosphère.
« Auparavant, d'autres astronomes observaient l'objet compagnon toute la nuit à l'aide des plus grands télescopes du monde pour obtenir son spectre », a déclaré Baburaj. « Et ils n'avaient pas réussi à l'observer. Avec le JWST, toutes nos observations ont duré environ deux heures, et nous avons obtenu gain de cause. ».
L'équipe a découvert que l'atmosphère de la Planète rose contenait de la vapeur d'eau, du méthane, du dioxyde de carbone, de l'ammoniac et d'autres molécules. Mais il manquait encore quelque chose. Lorsqu'ils ont intégré ces données dans un modèle informatique pour reconstituer l'étoile compagne, l'atmosphère simulée ne correspondait à leurs observations que si elle présentait des caractéristiques inhabituelles et improbables.
Après l'ajout de nuages à la simulation, il est devenu évident que seuls les nuages salés pouvaient expliquer les phénomènes observés.
« Nous avons testé trois types de nuages différents, et les nuages de sel se sont avérés les plus adaptés. Leur présence a permis d'atténuer le signal des molécules enfouies plus profondément dans l'atmosphère du satellite. C'est alors que les résultats sont devenus physiquement possibles », a expliqué Baburaj.
Les scientifiques ont encore beaucoup à apprendre sur GJ504b, notamment sur la formation de cet objet mystérieux. Cependant, les auteurs de cette étude estiment que leurs découvertes pourraient s'avérer utiles pour l'étude d'autres planètes froides et peu lumineuses.
« C’est la première fois que nous constatons que les nuages de sel jouent un rôle crucial dans l’explication du spectre d’un objet », a ajouté Baburaj. « Cela nous rappelle l’importance de prendre en compte les nuages dans nos modèles. ».