Historique ! James Webb découvre pour la première fois du CO2 dans l'atmosphère d'une exoplanète

27 août 2022 à 16h17
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WASP 39b James Webb © © NASA
Voici une vue d'artiste de l'exoplanète WASP-39b proposée par la NASA. © NASA

Le télescope James Webb (JWST) ne se contente pas de nous permettre de visionner des images extraordinaires de l'univers.

Ce dernier a également été capable de confirmer la présence de dioxyde de carbone (CO2) dans l'atmosphère d'une exoplanète, un fait inédit.

Une nouvelle première dans l'histoire de l'exploration spatiale

WASP-39b est une exoplanète, c'est à dire un corps céleste situé en dehors de notre système solaire, à quelques 700 années-lumière de la Terre, dans la constellation de la Vierge. Elle est actuellement au centre de l'attention depuis que le télescope James Webb a détecté la présence de dioxyde de carbone dans son atmosphère. L'information a été officiellement communiquée par la NASA le 25 août dernier.

C'est tout simplement la première fois dans l'histoire de l'humanité que ce composé chimique est découvert de manière certaine en dehors de notre système solaire. Jusqu'alors, cela n'avait pu être concrètement confirmé, y compris en 2008 lorsque le prédécesseur de James Webb, le télescope Hubble, avait fait une découverte similaire dans l'atmosphère d'une exoplanète baptisée HD 189733b.

WASP-39b a été découverte en 2011, et en 2018 des molécules d'eau ont été détectées par les télescopes Hubble et Spitzer dans l'atmosphère de cette exoplanète, dont la température avoisine les 900 degrés Celsius. Il y aurait environ trois fois plus d'eau dans son atmosphère que dans celle de Saturne. WASP-39b fait environ 1,3 fois la taille de Jupiter mais ne pèse qu'un quart de sa masse.

La technologie de pointe de James Webb est décisive

Les observations de James Webb concernant l'exoplanète WASP-39b doivent faire l'objet d'une publication à paraître dans la revue scientifique Nature le 29 août 2022. La présence de CO2 a pu être détectée par le biais de l'un des instruments embarqués sur le télescope : le spectrographe dans le proche infrarouge. La sensibilité de l'appareil embarqué sur le télescope a permis une analyse détaillée de l'atmosphère et la distinction de variations lumineuses trahissant la présence de molécules comme le dioxyde de carbone.

James Webb relevé dioxyde de carbone © © Nasa
© NASA

Pour autant, pas de quoi s'imaginer une vie paisible sur cette exoplanète. Du fait de la température moyenne très élevée, la forte présence de dioxyde de carbone n'est pas forcément favorable au développement d'un environnement propice à la vie. Mais dans tous les cas, il s'agit d'une superbe découverte permise par James Webb.

Source : NASA (1), NASA (2)

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lefranstalige
« la forte présence de dioxyde de carbone n’est pas forcément favorable au développement d’un environnement propice à la vie. »<br /> Je ne suis absolument pas un expert en la matière. Peut-être que quelqu’un peu m’aider. Le CO2 dans l’atmosphère terrestre (à des températures plus basses, on est d’accord) n’était-il pas la source d’énergie des espèces vivantes avant que certaines ne se développent pour pouvoir utiliser l’oxygène (toxique) qui apporte une plus grande source d’énergie?
maitre_hibou
Bonjour, permettez-moi de préciser : le principe est bien que cela n’est pas « forcément » favorable au développement d’une vie ; autrement dit, le CO2 n’est pas un élément suffisant pour penser qu’un écosystème existe, il faut d’autres paramètres favorables. Par exemple, Vénus est saturée en CO2, mais les 400 degrés celsius qui y règnent empêchent que cela permette d’y voir une forme de vie s’y développer.
Oncle_Picsou
Mettre la photo de Jupiter prise par le JWST pour illustrer l’article est un peu bizarre, surtout avec cette légende qui pourrait porter à confusion
maitre_hibou
Bonjour, je vous remercie pour votre commentaire, j’ai donc changé l’image pour effectivement éviter toute confusion dans la lecture. Je vous souhaite une bonne journée !
MattS32
Attention, la légende de la nouvelle photo n’est toujours pas bonne : c’est une vue d’artiste, pas une photo prise par le JWST (un indice : sur une photo prise à une telle distance, l’étoile serait beaucoup plus grande que la planète, même si elle est un poil plus loin, car à une telle distance la différence de distance entre les deux devient négligeable par rapport à la différence de taille).<br /> WASP-96b est beaucoup trop éloignée pour être plus qu’un pixel sur une photo, même prise par le JWST.<br /> Elle fait à peu près la taille de Jupiter (1.2x), mais est 16.5 millions de fois plus loin (en moyenne)… Donc apparait près de 14 millions de fois plus petite sur une photo prise avec le même grossissement…<br /> On peut aussi le vérifier en se basant sur la résolution du JWST. Elle est de 0.1" d’arc. À 1100 années lumières, le périmètre fait 6911 années lumières. 0.1" d’arc font donc une distance de 0.0005 années lumières (6911 AL / 360 / 60 / 60 / 10). Soit 5 milliards de kilomètres. Il faudrait donc encore une résolution 30 000 fois plus élevée pour que WASP-96b occupe un pixel sur l’image… À la distance moyenne de Jupiter, un pixel fait environ 300 km.<br /> EDIT : j’ai confondu WASP-39b et WASP-96b pour les calculs, mais la conclusion serait la même avec 39b. Elle est à 700 AL au lieu de 1100 et 1.3x Jupiter au lieu de 1.2x donc il ne faudrait « que » 17 600 fois plus de résolution pour qu’elle fasse la taille d’un pixel, et la résolution du JWST reste donc très largement insuffisante pour pouvoir photographier cette planète, surtout pas avec autant de détails que dans l’image d’illustration.
Martin_Penwald
une exoplanète située en dehors de notre système solaire<br /> C’est pas la définition même d’une exoplanète d’être située en dehors du système solaire ?
phoenix2
Mais, peut être qu’un genre de tardigrade y vit puisque meme sur terre le tardigrade survit a des temperature de +340 degrés Celsius, on sait jamais, la nature nous surprends souvent !!
maitre_hibou
Effectivement, l’avenir nous dira si certaines formes de vie parviennent malgré tout à se développer dans des conditions si extrêmes !
maitre_hibou
Je vous remercie pour ces explications et précisions très intéressantes !
Korgen
« Du fait de la température moyenne très élevée, la forte présence de dioxyde de carbone n’est pas forcément favorable au développement d’un environnement propice à la vie. »<br /> S’agissant d’une géante gazeuse, de toutes façons la vie ne serait pas possible sur cette planète.
Korgen
En supposant qu’un genre de tardigrade survive dans une telle atmosphère (pression, vitesse des vents, etc…), ce qui est improbable, il doit pouvoir se nourrir. Il s’agit d’une géante gazeuse plus grande que Jupiter. La pression sur la surface du noyaux de ces planètes y rend la vie impossible même pour les espèces organiques survivant dans les situations les plus extrêmes. Un tardigrade survit jusqu’à 6000 bar, Jupiter a une pression se comptant en dizaines de millions de bar (liquéfiant les gaz autour du noyau rocheux et ionisant ce liquide en plus de l’atmosphère)<br /> La force des vents est telle qu’aucune espèce ne pourrait se mouvoir pour rejoindre une proie éventuelle. Pour donner un ordre d’idée on a 1450 km/h sur Jupiter, 1800 km/h sur Saturne, 2500 km sur Neptune. Et ça c’est rien, sur Isis (exoplanète HD 189733b située à 60 AL) on a 8500 km/h.<br /> Donc supposons qu’un tardigrade super saiyen supporte la pression et la ionisation, à supposer qu’il ne se noie pas dans la matière liquide ionisée, je crois que notre cher tardigrade ne touchera pas le sol avant un bon moment xD<br /> I believe I can flyyyy
phoenix2
J’espère que vous n’êtes pas un professeur de classe d’étudiants, car votre vision des choses est trop étroite, et si jamais y’a bien un super tardigrade extraterrestre ou « autres choses » qui peut très biens résister au vent aussi, eh bein tout ton raisonnement tombe à l’eau, l’univers est grand, très grand, un peu d’imagination, la faute grave, c’est d’imaginer la vie comme sur terre, alors que meme sur terre, chaque environnement a ces spécificités qui se répercutent sur sa faune sa flore, son climat, son atmosphère, ces couleurs, alors imagine sur d’autres planètes, autres galaxies, ceci on croyant qu’il y’a de la vie ailleurs, hypothèse à laquelle j’adhère personnellement.
MattS32
Tout a fait. Tout comme il est extrêmement réducteur de partir du principe qu’une forme de vie aurait forcément besoin de vivre sur le sol : on trouve de la vie dans l’atmosphère terrestre au moins jusqu’à la troposphère.<br /> Et les exobiologistes estiment également que l’un des endroits du système solaire qui serait le plus propice à la présence de vie n’est autre que la haute atmosphère de Vénus, qui bénéficie de conditions de température et de pression proche de celles qu’on a au sol sur Terre.
Zakalwe
Le premier problème est qu’on ne sait pas expliquer la vie. On ne sait pas ce que c’est et on ne comprend pas comment elle apparaît.
Korgen
Je sais faire la différence, c’est pourquoi je parle de vie organique et non de vie carbonée.<br /> Je ne fais pas dans l’anthropomorphisme ou dans le mimétisme biologique, je fais dans le réaliste, le rationnel et le pragmatisme.<br /> Et pourquoi pas aussi de la vie à l’intérieur du Soleil tant qu’on y est ? C’est bien beau d’avoir la tête dans les étoiles mais il faut savoir la garder froide.
Korgen
on ne comprend pas comment elle apparaît<br /> Ca a déjà été reproduit en laboratoire avec succès à partir des théories endogènes (sans apport extra-terrestre).
Korgen
On parlait d’organismes multicellulaires complexes (dont font partie les tardigrades), ce qui exclue les bactéries dont tu fais allusion !
Garden_Dwarf
Ouais, bah, ils ont des vaches qui pètent, sauf que leur variété résiste aux hautes températures. Voilà, affaire résolue, on peut passer à l’exoplanète suivante.<br /> (et oui je sais, c’est faux car les vaches éructent plus qu’elles ne pètent, mais on n’est pas sur le site de Science &amp; Vie quand-même ^^)
Zakalwe
C’est inexact.
tomcat75
Cette découverte est encourageante mais sans plus…<br /> C’est seulement lorsqu’on pourra la rééditer sur une exoplanète tellurique orbitant dans la zone d’habitabilité de son étoile qu’on pourra s’extasier et commencer à explorer toutes les perspectives…
Korgen
Bel ensemble de preuves et d’arguments mon cher, en attendant voici de quoi te mettre à jour.<br /> Trust My Science – 15 Jun 20<br /> Des scientifiques ont recréé la première forme de vie terrestre en laboratoire<br /> ⇧ [VIDÉO]   Vous pourriez aussi aimer ce contenu partenaire (après la pub) RETIRER LA PUBLICITÉ Une équipe de chercheurs a recréé les conditions extrêmes du fond de la croûte terrestre ainsi que les premiers processus biochimiques qui ont...<br /> CQFD
Bondamanmanw
« la forte présence de dioxyde de carbone n’est pas forcément favorable au développement d’un environnement propice à la vie. »<br /> « Je ne suis absolument pas un expert »<br /> Moi non plus mais pour autant la vie ailleurs ne s’est peut-être pas crée uniquement sur le modèle terrestre, rien que sur terre quand on voit qu’à 20000 mètres de profondeur dans le noir absolu il y a la vie, faudra s’étonner de rien quand l’homme trouvera le moyen de voyager dans l’univers ce à quoi je ne crois guère.<br /> Pour exemple le Tardigrade.<br />
Zakalwe
" Une équipe de chercheurs a recréé les conditions extrêmes du fond de la croûte terrestre ainsi que les premiers processus biochimiques qui ont permis de donner naissance aux toutes premières formes de vie sur Terre."<br /> Ce n’est pas ce que je dis : les ‹ processus biochimiques › c’est pas la ‹ vie ›. Désolé.<br /> "La logique d’une approche de type abiogenèse suppose l’existence d’un polymère à la fois auto-répliquant et ayant des fonctions de catalyseur. L’école de pensée privilégiant les acides nucléiques se subdivise en deux classes d’hypothèses25 :<br /> la première est que les premières formes de vie sur Terre ont utilisé l’ARN comme seul constituant génétique capable d’encoder l’information nécessaire aux catalyses biologiques ;<br /> la deuxième est encore plus restrictive puisqu’elle considère l’ARN comme la première forme de vie sur Terre, c’est-à-dire comme le premier système chimique à l’origine de l’évolution biologique, l’hypothèse du monde à ARN.<br /> Il y a ensuite un gouffre à franchir entre les modèles décrivant la complexification croissante d’une chimie pré-biotique pour aboutir à la formation de quelques polynucléotides dominants, et ceux modélisant la cellule primitive moderne à ADN, qui semble nécessiter au bas mot quelques centaines de gènes pour produire les constituants d’un métabolisme capable de se répliquer26. Seules les protéines-enzymes y paraissent capables d’une activité catalytique, mais ces protéines sont trop complexes et variées pour être dupliquées."
BernardB
Le Co2 est un des nombreux composants de l’Univers, qui sont aux nombres de 92 fondamentaux, si mes connaissances sont exactes.<br /> Il n’y a pas de quoi fouetté ‘’un chat de Schrödinger’’, à part la prouesse de détecter des trucks de très loin, bravo. Au suivant peut mieux faire !<br /> Amicalement votre.
tfpsly
BernardB:<br /> Le Co2 est un des nombreux composants de l’Univers, qui sont aux nombres de 92 fondamentaux, si mes connaissances sont exactes.<br /> Je crois que tu confonds molécule et atome. <br /> Les « 92 éléments » sont les 92 premiers atomes les plus stables et les plus courants (en quantité décroissante, chaque atome étant constitué par la fusion d’atomes plus légers au sein des étoiles).<br /> Il en existe d’autres naturellement présents mais en quantité plus faibles.<br /> Plus ceux créés « artificiellement » (dans nos labs/centrales nucléaires/fission naturelle, mais à durée de vie très courte.
Comcom1
Décidément le réchauffement climatique est partout
Korgen
Ce n’est pas ce que je dis : les ‹ processus biochimiques › c’est pas la ‹ vie ›. Désolé.<br /> Qu’est-il le plus difficile à concevoir : qu’une structure biologique puisse être conçue à partir de « rien » (noter les guillemets avant de monter au créneau) dans des conditions très spécifiques ou qu’une structure biologique puisse évoluer d’une manière ou d’une autre en organisme monocellulaire au fil des millénaires. L’expérience a révélé que le point de départ (qui est le plus délicat) est tout à fait possible, théoriser et démontrer l’apparition de l’ARN est l’étape suivante.<br /> Quand à la panspermie elle est restée au stade de la théorie, elle n’a jamais été éprouvée de quelque manière que ce soit.<br /> Je ne réfute catégoriquement pas la panspermie, je pense qu’il est probable que les 2 mécanismes ont pu aboutir à la vie biologique sur Terre mais seuls les faits comptent, pas les sentiments personnels.
Blackalf
Bondamanmanw:<br /> quand on voit qu’à 20000 mètres de profondeur dans le noir absolu il y a la vie<br /> La plus grande profondeur enregistrée est d’environ 11.000 mètres, et uniquement dans la fosse des Mariannes qui est la plus profonde.
Bondamanmanw
A 20000 lieues sous les mers, CQJVD
Olivier_Menard
L’atmosphere de mars ou la temperature moyenne est de -65 est composée à 95 % de CO2 . pas pour ca qu’il ya de la vie sur mars…
xryl
Le tardigrade survit à une température supérieure à celle qui gazéifie ses constituants (eau, acides aminés, protéines) ? J’en doute. À la limite, 150°C et dans des conditions de pressions spécifiques.<br /> Sinon, c’est simple, c’est de la physique, l’eau et les protéines, AA et autres se transforment en gaz à une température supérieure à 150/200°C (et une pression standard), donc impossible pour la créature de maintenir une cohésion physique et donc de survivre.<br /> Tu ne peux pas être plus fort que le plus fort de tes composants.
MattS32
Il y a effectivement des articles qui parlent de 340°C pour le record de survie du tardigrade (mais sans précision sur la durée). D’autres parlent de 150°. Et pour le minimum, il peut survivre à des températures proches du zéro absolu et plusieurs milliers d’années sous le 0°C. Niveau pression, il survit à 600 MPa (6000 fois la pression atmosphérique).<br /> Mais il y a quand même un mais, il y a une précondition : le tardigrade doit être plongé dans un état spécifique (cryptobiose), dans lequel il est déshydraté, avant d’être soumis à ces conditions extrêmes. Il n’est donc pas vraiment « vivant » dans ces conditions, il est dans un espèce d’état « pause », dont il ressort quand les conditions redeviennent normales (et notamment, il a besoin d’être hydraté, un tardigrade peut rester « en pause » sec pendant longtemps, mais ne peut être « actif » qu’en présence d’eau).
StephaneGotcha
Peut être les vestiges d’une ancienne civilisation qui s’est suicidée à force de trop se multiplier et trop consommer?
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