Une équipe internationale d’astrophysiciens a étudié les premières données spectrales sur les disques protoplanétaires,
Les chercheurs ont analysé les conditions en internezones de ces disques où des exoplanètes rocheuses devraient se former. Les premiers résultats, présentés dans deux articles, démontrent la diversité des régions rocheuses de formation des planètes. Les disques vont des milieux riches en composés carbonés aux agglomérats contenant du dioxyde de carbone et des traces d'eau.
Comme les empreintes digitales, divers produits chimiquesles substances créent des marqueurs uniques et identifiables dans les spectres infrarouges collectés par le télescope spatial James Webb. Les scientifiques utilisent ces données pour déterminer la composition chimique des régions étudiées, en l'occurrence des disques protoplanétaires.
Analyse du spectre du disque protoplanétaire de l'étoile GW Lup. Image : S. Grant et al., MPIA
L'un des domaines d'étude estdisque interne chaud d'une jeune étoile de faible masse GW Lup. L'analyse a montré qu'il s'agit d'une zone "sèche", dans laquelle il n'y a presque pas de molécules d'eau. Ce faisant, les chercheurs ont trouvé des molécules contenant du carbone et de l'oxygène, ainsi que, pour la première fois dans un disque protoplanétaire, une version rare de la molécule de dioxyde de carbone contenant un isotope lourd du carbone. Le manque d'eau pourrait expliquer le vide autour de l'étoile centrale, une région dépourvue de gaz, notent les scientifiques.
Analyse du spectre du disque protoplanétaire de l'étoile J160532. Image : S. Grant et al., MPIA
Dans le spectre d'un autre disque protoplanétaire,entourant l'étoile de faible masse J160532, les scientifiques ont découvert de l'hydrogène gazeux chaud et des composés hydrogène-carbone à une température d'environ 230 ° C. Le signal spectral le plus fort provient de molécules d'acétylène chaudes, chacune composée de deux atomes de carbone et de deux atomes d'hydrogène.
Autres gaz organiques non moins chaudsLes molécules sont le diacétylène et le benzène, découverts pour la première fois dans un disque protoplanétaire, et probablement aussi le méthane. L'analyse montre que ce disque contient plus de carbone que d'oxygène. Un tel mélange de composition chimique pourrait également influencer les atmosphères planétaires qui s'y forment.
Les chercheurs notent que même le premierles résultats de l'analyse disent que "James Webb" "ouvre un âge d'or en astronomie". Les futures recherches permettront d'en savoir plus sur les conditions de formation des planètes et de trouver celles sur lesquelles la vie peut exister.
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En couverture : une illustration artistique de la diversité des molécules dans un disque protoplanétaire. Image : ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) / MPIA