Vue par James Webb, l’exoplanète WASP-17b a une atmosphère en forme d’œuf

Le télescope James Webb a cartographié le pourtour d’une exoplanète sans jamais la photographier : son atmosphère n’est pas ronde mais légèrement en forme d’œuf, plus étendue du côté où tombe le soir. Sur WASP-17b, l’atmosphère du côté soir atteint 1 522 kelvins (1 249 °C), contre 858 kelvins (585 °C) côté matin, selon l’étude parue le 14 octobre 2026 dans Nature Astronomy. Le gaz le plus chaud est celui qui déborde.

Des astronomes des universités Cornell (États-Unis) et de Bristol (Royaume-Uni) signent cette carte du bord. La géante gazeuse se trouve à environ 1 300 années-lumière de la Terre.

La planète est déjà démesurée. Son rayon vaut 1,9 fois celui de Jupiter pour environ la moitié de sa masse, et elle boucle son orbite en 3,7 jours. Webb y avait repéré en 2023 des nuages de cristaux de quartz, selon la NASA.

Pourquoi le côté du soir est-il plus gonflé ?

Parce que le vent y apporte la chaleur. WASP-17b tourne toujours la même face vers son étoile, comme la Lune vers la Terre : un hémisphère vit dans un jour permanent, l’autre dans une nuit sans fin. À l’équateur, des vents soufflant vers l’est emportent la chaleur du côté jour vers le côté nuit. Ils franchissent d’abord la frontière du soir, qu’ils réchauffent et gonflent au passage.

Un gaz chaud prend plus de place : l’épaisseur caractéristique d’une atmosphère, sa hauteur d’échelle, grandit avec la température. Selon l’endroit du bord, cet écart représente de 0,89 % à 1,59 % du rayon de la planète.

Sauf que la carte reste floue par endroits. Côté matin, la température porte une marge d’incertitude de plusieurs centaines de degrés. L’eau et le dioxyde de carbone, eux, se répartissent de façon égale tout autour du bord.

Comment James Webb voit-il une exoplanète sans la photographier ?

En regardant son étoile. Aucune image ne montre WASP-17b. Quand la planète passe devant, l’éclat de l’étoile baisse un peu. Une partie de sa lumière traverse alors l’anneau d’atmosphère qui borde la planète, le limbe, et chaque gaz y laisse son empreinte.

Le plus souvent, les astronomes tiraient de ce passage un seul spectre, moyenné sur tout le bord. En 2022, David Grant et Hannah Wakeford, à Bristol, ont proposé une autre lecture : les « transmission strings », qui décrivent le rayon de la planète angle par angle (article de méthode). Lili Alderson, chercheuse postdoctorale à Cornell et autrice principale, résume l’idée. « Au lieu de supposer que l’atmosphère est un cercle de même rayon tout autour, notre technique permet d’extraire différentes distances entre le centre et le bord de la planète » (communiqué de Bristol).

Les données viennent de DREAMS, un programme de temps d’observation garanti à l’équipe scientifique du télescope, dirigé par Nikole Lewis, de Cornell. Lili Alderson et vingt coauteurs signent l’article, selon l’université Cornell. La chercheuse y résume le progrès par une image : « Nous sommes passés d’un anneau à comprendre où, sur cet anneau, se trouvent les pierres précieuses, pour ainsi dire. »

Que change cette carte pour l’étude des exoplanètes ?

Elle confirme sur une vraie planète ce que les modèles prédisaient. « Dépasser les exercices de calcul et le voir pour de vrai, c’est autre chose », souligne Lili Alderson. Webb avait déjà opposé l’aube et le crépuscule d’un autre monde brûlant, sur WASP-121 b, en comparant ses deux moitiés. La nouvelle méthode découpe le bord en régions. Elle vaut pour les planètes qui passent devant leur étoile, parmi les 6 000 exoplanètes confirmées et plus que recense la NASA.

L’Europe prépare la suite. La mission Ariel de l’Agence spatiale européenne doit sonder l’atmosphère d’un millier d’exoplanètes et suivre l’évolution de leur météo. Son lancement est prévu au début des années 2030, sur une Ariane 6 partie de Kourou, en Guyane. Le spectromètre infrarouge d’Ariel, AIRS, est fourni par le CNES et mis au point par des laboratoires français, dont le LIRA de l’Observatoire de Paris.

Article créé en collaboration avec l’IA.