Sur WASP-121 b, l’aube et le crépuscule sont deux météos différentes, et Webb vient de le prouver

Imaginez un monde où le bord du matin et le bord du soir appartiennent à deux climats distincts, le premier voilé de nuages minéraux, le second balayé par des vents si chauds qu’ils brisent les molécules d’eau. C’est ce que le télescope spatial James Webb a observé sur WASP-121 b, une géante gazeuse à 880 années-lumière, selon une étude publiée le 11 juin 2026 dans Nature Astronomy. Pour la premiere fois, des astronomes mesurent que l’aube et le crépuscule d’une meme planete ont des temperatures et des compositions chimiques differentes. Une prediction restee theorique pendant des annees, devenue une observation.

WASP-121 b appartient à la famille des « Jupiter ultra-chauds », ces géantes gazeuses collées à leur étoile. La planète en fait le tour si vite, et de si près, que la gravité l’a verrouillée : une face est tournée en permanence vers l’étoile, l’autre vers le noir glacé de l’espace. Comme notre Lune, qui nous montre toujours le même visage. Le résultat est une frontière fixe entre un jour éternel et une nuit éternelle, et c’est cette frontière, ce que les astronomes appellent le terminateur, que Webb a réussi à découper en deux.

Comment lire le matin et le soir d’une planète invisible

On ne voit pas directement WASP-121 b : elle est trop loin, trop proche de son soleil. Les chercheurs guettent le moment où elle passe devant son étoile. Une partie de la lumière traverse alors la fine couronne d’atmosphère, et chaque gaz y imprime sa signature, un peu comme un prisme décompose la lumière en arc-en-ciel. En suivant cette signature pendant tout le transit, l’équipe a exploité un détail : la planète tourne légèrement sur elle-même pendant qu’elle passe, d’environ 30 degrés. Assez pour faire défiler successivement le bord du matin puis le bord du soir devant le regard du télescope.

Le verdict tombe dans les chiffres : le terminateur du soir absorbe plus de lumière que celui du matin. L’explication tient à des vents puissants qui poussent la chaleur du côté jour vers le côté nuit. Comme ils soufflent vers l’est, dans le sens de rotation, ils réchauffent davantage la région du soir, qui se dilate et offre une cible plus large à la lumière de l’étoile. Sur ces géantes brûlantes, le vent fait la météo : nous avions raconté comment, sur sept autres mondes du même genre, des vents anormalement freinés trahissaient un champ magnétique invisible.

Le signe le plus spectaculaire vient de l’eau. Dans les couches les plus chaudes, la vapeur d’eau se raréfie, non parce qu’elle s’évapore, mais parce qu’il fait si chaud que les molécules d’eau se cassent en leurs atomes. Sur Terre, l’eau bout à 100 degrés ; ici, elle est littéralement démantelée. Ce démantèlement est une preuve de plus que les vents chauds réchauffent le bord du soir.

L’astuce des chercheurs a été de refuser un raccourci habituel. D’ordinaire, on additionne toutes les mesures d’un transit en une seule moyenne pour gagner en netteté. Ici, l’équipe a au contraire laissé le signal varier dans le temps, au fil de la rotation. L’analyse statistique a montré que cette lecture collait nettement mieux aux données, preuve que les différences entre le matin et le soir sont bien réelles et non un artefact. Selon le coauteur Thomas Evans-Soma, de l’université de Newcastle en Australie, qui avait établi la fourchette de températures de la planète, le côté jour avoisine en moyenne 2770 kelvins quand le côté nuit reste proche de 1000 kelvins. Les observations proviennent de l’instrument NIRSpec de Webb, conçu en Europe pour l’Agence spatiale européenne.

Cette animation de l’Institut Max-Planck d’astronomie suit l’orbite serrée de WASP-121 b autour de son étoile. Elle aide à saisir pourquoi un même hémisphère reste toujours face au soleil, condition de cette météo coupée en deux.

Une planète extrême, et trois labos français au générique

Pour donner une idée de la fournaise, le côté jour avoisine 2500 degrés Celsius, de quoi vaporiser le fer. Le côté nuit, lui, tombe vers 725 degrés, ce qui reste chauffé à blanc mais marque un écart de 1775 degrés d’un bord à l’autre. Le tableau ci-dessous résume les repères de ce monde, signalés par l’équipe menée par Cyril Gapp, de l’Institut Max-Planck d’astronomie de Heidelberg.

Reste une énigme : l’asymétrie observée est plus forte que ce que prévoient les modèles. Les chercheurs avancent une piste, des nuages au bord du matin. Pas des nuages d’eau comme les nôtres, mais des nuages de minéraux, des silicates, qui bloqueraient le rayonnement des couches chaudes et feraient paraître cette région plus froide qu’elle ne l’est. L’hypothèse demande confirmation, les modèles peinent encore à simuler ces nuages. Ce papier porte aussi une signature française : Aurélien Falco, à Sorbonne Université, Vivien Parmentier, à l’Université Côte d’Azur à Nice, et Jérémy Leconte, à l’Université de Bordeaux, figurent parmi les cosignataires. La méthode, elle, ouvre une porte : les astronomes ont déjà repéré d’autres géantes brûlantes au bon tempo de rotation pour subir le même examen, aube contre crépuscule.

Questions courantes

Qu’est-ce qu’un Jupiter ultra-chaud ?
Une planète géante gazeuse, de la taille de Jupiter, mais en orbite très serrée autour de son étoile, ce qui chauffe son côté jour à des milliers de degrés. WASP-121 b en est un exemple extrême.

Pourquoi l’aube et le crépuscule diffèrent-ils sur WASP-121 b ?
La planète montre toujours la même face à son étoile. Des vents d’est transportent la chaleur du côté jour, réchauffant davantage le bord du soir que celui du matin, qui n’ont donc ni la même température ni la même chimie.

Comment Webb a-t-il vu ces différences ?
En analysant la lumière de l’étoile filtrée par l’atmosphère pendant que la planète passait devant elle. Comme la planète tourne d’environ 30 degrés durant ce passage, le télescope a pu observer successivement le bord du matin puis celui du soir.

Que devient l’eau sur cette planète ?
Dans les régions les plus chaudes, les molécules d’eau se brisent en leurs atomes sous l’effet de la température, ce qui fait diminuer la vapeur d’eau détectée du côté du soir.

Article créé en collaboration avec l’IA.