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Les chercheurs ont détecté une raie d’absorption provenant d’une molécule inconnue dans les spectres de Titan (en haut à gauche) et de Pluton (en bas à droite). (Le spectrographe coloré de cette image concerne le soleil et ne fait pas partie de la nouvelle étude.)(Image credit: Titan: NASA/JPL/Space Science Institute; Pluto: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute; Spectrograph: NOAO/AURA/NSF; with annotations by Harry Baker)
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Une longueur d’onde lumineuse mystérieuse est absente de la planète naine Pluton et de la lune surdimensionnée de Saturne, Titan, selon de nouvelles observations du télescope spatial James Webb (JWST). Cette découverte surprenante suggère que ces mondes abritent une molécule inconnue qui n’a pas encore été observée sur d’autres mondes du système solaire ou exoplanètes.
Chaque élément ou molécule de l’univers absorbe des longueurs d’onde uniques de rayonnement électromagnétique. Par conséquent, l’une des principales méthodes utilisées par les astronomes pour étudier des mondes lointains — tant à l’intérieur qu’à l’extérieur du système solaire — consiste à examiner attentivement la lumière qui se reflète sur eux et à rechercher des « raies d’absorption » sombres correspondant aux longueurs d’onde des composés chimiques connus.
Par exemple, l’oxygène moléculaire absorbe la lumière à 230 nanomètres. Ainsi, si le spectre électromagnétique d’une exoplanète lointaine présente une raie d’absorption à cette fréquence, les chercheurs peuvent être certains que son atmosphère contient de l’oxygène, selon une étude de 2021.
Le JWST s’est révélé exceptionnellement doué pour capturer des spectres électromagnétiques et identifier des produits chimiques spécifiques dans les atmosphères d’exoplanètes, autour d’étoiles lointaines et au sein de galaxies primitives. Il a même identifié une molécule sur un monde extraterrestre qui pourrait indiquer une vie extraterrestre.
Dans une nouvelle étude, mise en ligne le 11 juin sur le serveur de prépublication arXiv, des chercheurs ont analysé des données du JWST provenant de Pluton et de Titan, en se concentrant sur de très petites longueurs d’onde qui étaient relativement peu explorées jusqu’à présent. Cela a révélé une raie d’absorption spécifique autour de 5,11 micromètres dans les spectres des deux mondes. (Ces résultats n’ont pas encore été publiés dans une revue à comité de lecture.)
Le télescope spatial James Webb est spécialement conçu pour pouvoir détecter de subtils signaux d’absorption provenant de mondes lointains.
(Image credit: Getty Images)
L’équipe a examiné des études similaires sur d’autres spectres planétaires mais « n’a trouvé aucune bande référencée dans ces publications qui corresponde à l’emplacement de l’absorption observée sur Titan et Pluton », ont écrit les chercheurs dans le document.
Un mystère moléculaire
La découverte est d’autant plus étrange qu’il existe très peu de similitudes entre Pluton et Titan qui pourraient expliquer pourquoi ils partagent une molécule introuvable ailleurs.
Titan est la plus grande des nombreuses lunes de Saturne et est même plus grande que Mercure. C’est aussi le seul monde du système solaire, outre la Terre, connu pour avoir des rivières et des océans liquides à sa surface. Pluton, en revanche, est un monde complètement gelé, moitié moins grand que Titan et environ quatre fois plus éloigné du soleil que le satellite de Saturne.
Les deux mondes ont cependant des atmosphères similaires, riches en méthane et en azote. Néanmoins, les chercheurs sont convaincus que la molécule responsable de la raie d’absorption de 5,11 micromètres est située à la surface des deux mondes, et non dans leurs atmosphères.
Titan et Pluton sont des mondes très différents. La plus grande lune de Saturne a de l’eau liquide à sa surface et est environ quatre fois plus proche du soleil que la planète naine.
(Image credit: Getty Images)
La raie d’absorption de Pluton est environ trois fois plus épaisse que celle de Titan, ce qui signifie que la molécule mystérieuse est probablement beaucoup plus abondante sur la planète naine. Mais sur Titan, la molécule semble être distribuée de manière inégale, avec une raie d’absorption plus forte sur son côté arrière — l’hémisphère opposé à son mouvement avant autour de Saturne — que sur son côté avant.
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Les chercheurs ont proposé qu’il pourrait s’agir de benzène — un hydrocarbure cyclique — mélangé à une molécule inconnue, ou à une forme de glace d’acétylène ou de cétène. Cependant, beaucoup plus de recherches sont nécessaires pour prouver que l’un de ces candidats potentiels est responsable de l’absorption de cette longueur d’onde spécifique, ont-ils écrit.
Le vaisseau spatial Dragonfly de la NASA, dont le lancement est prévu au plus tôt en 2028 et qui survolera l’atmosphère de Titan en 2034, pourrait éventuellement apporter plus de lumière sur la situation. Le spectrographe embarqué de l’engin, semblable à un hélicoptère, pourrait identifier la molécule mystérieuse sur la lune de Saturne, ce qui aiderait également à déterminer si elle est viable sur Pluton, ont suggéré les chercheurs. Mais en attendant, nous devrons patienter pour résoudre cette curieuse énigme cosmique.
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Sourse: www.livescience.com
