Les astronomes utilisant le télescope spatial James Webb (JWST) ont découvert une exoplanète unique en son genre : PSR J2322-2650b. Ce monde, en orbite autour d’un pulsar « veuve noire » – une étoile morte en rotation rapide – défie les théories existantes sur la formation planétaire avec sa forme et son atmosphère particulières. Cette découverte soulève des questions fondamentales sur la manière dont les planètes peuvent se former dans des conditions extrêmes.
Une planète façonnée par des forces extrêmes
PSR J2322-2650b a à peu près la taille de Jupiter, mais est loin d’être sphérique. Les forces de marée intenses du pulsar voisin l’ont étiré en une forme ellipsoïde, ressemblant à un citron ou à un ballon de football. Cette distorsion est due à l’immense gravité du pulsar, qui tire sans relâche sur la planète.
La planète orbite autour de son étoile à seulement 1 million de kilomètres – incroyablement proche, effectuant une orbite toutes les 8 heures. Cette proximité se traduit par des différences de température extrêmes entre le côté jour (3 700°F) et le côté nuit (1 200°F). La découverte a été rendue possible parce que les pulsars émettent une lumière infrarouge minimale, ce qui a permis au JWST d’observer l’atmosphère de la planète sans interférence.
Une composition atmosphérique sans précédent
L’aspect le plus étonnant du PSR J2322-2650b est son atmosphère. Au lieu de molécules familières comme l’eau, le méthane ou le dioxyde de carbone, il est dominé par l’hélium, le carbone et probablement des nuages de suie de carbone. À des températures aussi élevées, ce carbone se condense en diamants qui peuvent tomber en pluie sur la surface de la planète.
L’atmosphère contient de fortes concentrations de carbone moléculaire (C₂ et C₃), ce qui n’a jamais été détecté sur une exoplanète. Cette composition suggère que la planète s’est formée d’une manière qui défie la compréhension actuelle. Le manque extrême d’oxygène et d’azote est inhabituel et inconnu.
Pourquoi c’est important : des théories contestables sur la formation planétaire
L’existence du PSR J2322-2650b remet en question les théories établies sur la formation planétaire. La composition unique de la planète suggère qu’elle ne s’est pas formée de manière conventionnelle et qu’elle n’a probablement pas été créée par le retrait de la matière d’une étoile. Les modèles existants ne peuvent pas expliquer comment un environnement aussi riche en carbone a pu émerger naturellement.
Une hypothèse suggère que l’intérieur de la planète pourrait contenir du carbone cristallisé, le séparant de l’oxygène et de l’azote. Cependant, le mécanisme qui éloigne ces éléments plus légers reste un mystère. Comme l’a dit un chercheur : « Cela semble exclure tout mécanisme de formation connu. »
Cette découverte souligne la grande diversité des systèmes planétaires au-delà du nôtre et met en évidence les limites des modèles actuels. Le PSR J2322-2650b propose aux astrophysiciens une nouvelle énigme à résoudre, repoussant les limites de nos connaissances sur la façon dont les planètes peuvent exister dans l’univers.
“Il s’agit d’un nouveau type d’atmosphère planétaire que personne n’a jamais vu auparavant.” – Michael Zhang, Université de Chicago.
Les conditions inhabituelles entourant cette exoplanète continueront d’être étudiées alors que les chercheurs cherchent à mieux comprendre les extrêmes des systèmes planétaires.
