03/12/22 Du dioxyde de soufre dans l’atmosphère de l’Exoplanète WASP 39b.

Le Télescope Spatial James Ward JWST poursuit l’exploration des exoplanètes proches du Système solaire dans lesquelles pourraient se trouver des formes de de vie proches de la vie terrestre. Aujourd’hui l’attention est portée une nouvelle fois sur l’atmosphère de l’Exoplanète WASP 39b.

L’article de Nature dont nous publions ci-dessous l’abstract et les références présente les arguments en faveur de cette thèse.

Après avoir été la première exoplanète sur laquelle du CO2 a été détecté il y a quelques mois, WASP 39b est aujourd’hui la première dans laquelle on observe la présence de sodium, de potassium, de vapeur d’eau, de monoxyde de carbone, tous éléments compatibles avec la vie terrestre. De même on y constate l’absence de méthane et d’hydrogène  incompatibles avec cette dernière.

Par ailleurs l’atmosphère de la planète comporte des nuages fragmentés favorables à un ensoleillement intermittent et non une couverture uniforme défavorable à la vie.

C’est surtout c’est la présence de dioxyde de soufre (SO2) qui a intéressé les scientifiques, comme le précise à Sciences et Avenir Florian Debras CV – Florian DEBRAS, chargé de recherche au CNRS à l’IRAP (Toulouse), qui n’a pas participé à ces études : 

« A l’équilibre thermochimique, on ne s’attend pas à des quantités détectables de SO2 : l’oxygène va faire des molécules avec d’autres espèces (H2O, CO…). Si on détecte autant de SO2 – ce n’est qu’une détection à 2,7 sigma donc en réalité ce n’est pas non plus extrême -, cela veut dire que la photochimie, qui dissocie les molécules d’eau, entre en jeu. Et c’est probablement la première confirmation de cela pour une planète qui n’est pas ultra-chaude. On s’y attendait un peu, mais on ne l’avait jamais vu ! »

Référence

[Submitted on 18 Nov 2022]

Direct Evidence of Photochemistry in an Exoplanet Atmosphere

Photochemistry is a fundamental process of planetary atmospheres that is integral to habitability, atmospheric composition and stability, and aerosol formation. However, no unambiguous photochemical products have been detected in exoplanet atmospheres to date. Here we show that photochemically produced sulphur dioxide (SO2) is present in the atmosphere of the hot, giant exoplanet WASP-39b, as constrained by data from the JWST Transiting Exoplanet Early Release Science Program and informed by a suite of photochemical models. We find that SO2is produced by successive oxidation of sulphur radicals freed when hydrogen sulphide (H2S) is destroyed. The SO2distribution computed by the photochemical models robustly explains the 4.05 μm spectral feature seen in JWST transmission spectra [Rustamkulov et al.(submitted), Alderson et al.(submitted)] and leads to observable features at ultraviolet and thermal infrared wavelengths not available from the current observations. The sensitivity of the SO2feature to the enrichment of heavy elements in the atmosphere (« metallicity ») suggests that it can be used as a powerful tracer of atmospheric properties, with our results implying a metallicity of 10×solar for WASP-39b. Through providing improved constraints on bulk metallicity and sulphur abundance, the detection of SO2opens a new avenue for the investigation of giant-planet formation. Our work demonstrates that sulphur photochemistry may be readily observable for exoplanets with super-solar metallicity and equilibrium temperatures 750 K. The confirmation of photochemistry through the agreement between theoretical predictions and observational data is pivotal for further atmospheric characterisation studies.

https://arxiv.org/abs/2211.10490

Sur WASP-39b
https://fr.wikipedia.org/wiki/WASP-39_b

WASP-39 b, ou Bocaprins, est une planète extrasolaire de type Jupiter chaud découverte en février 2012 par le projet WASP, remarquable pour contenir une quantité substantielle d’eau dans son atmosphère. WASP-39 b se trouve dans la constellation de la Vierge, à environ 700 années-lumière de la Terre.

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