Deux équipes d'astronomes ont étudié TOI-270 d avec le télescope spatial James-Webb. Leurs observations montrent la présence de plusieurs molécules, dont de la vapeur d'eau, mais la question de la présence ou non d'un océan d'eau liquide à la surface divise les chercheurs.

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    TOI-270 d est une exoplanète avec un diamètre d'un peu plus de deux fois celui de la Terre et une masse presque cinq fois supérieure. Cette mini-NeptuneNeptune, découverte en 2019 grâce au télescope spatialtélescope spatial Tess, met 11,4 jours pour faire le tour de son étoile, une naine rouge avec 39 % de la masse et 38 % du diamètre du Soleil. TOI-270 d est la planète la plus éloignée de l'étoile parmi les trois connues dans ce système situé à 73 années-lumière de nous dans la constellationconstellation du Peintre.

    Vapeur d'eau, méthane et dioxyde de carbone

    Deux équipes d'astronomesastronomes ont observé ce système avec le télescope spatial James-Webb, plus particulièrement lorsque la planète passe devant son étoile. L'atmosphèreatmosphère de la planète filtre alors une partie de la lumière de l'étoile, permettant d'en analyser la composition. Ces observations ont ainsi révélé la présence de vapeur d'eau (H2O), de méthane (CH4) et de dioxyde de carbone (CO2) dans l'atmosphère de TOI-270 d.

    Selon la première équipe, constituée de Måns Holmberg et Nikku Madhusudhan, chercheurs à l'Institut d'astronomie de l'université de Cambridge, au Royaume-Uni, cette composition chimique serait cohérente avec une surface entièrement couverte d'un océan et entourée d'une atmosphère riche en hydrogènehydrogène : une « planète-hycéan ». Cette planète ne serait cependant pas un paradis doux et accueillant : selon Nikku Madhusudhan, « la température de l'océan pourrait dépasser 100 degrés [Celsius] ». À haute pression atmosphériquepression atmosphérique, un océan aussi chaud pourrait encore être liquideliquide, « mais il n'est pas clair s'il serait habitable ».

    L'élément qui indiquerait la présence d'un océan sur TOI-270 d est l'absence d'ammoniacammoniac. En effet, selon la chimiechimie fondamentale, ce composé devrait se former naturellement dans une atmosphère riche en hydrogène. L'ammoniac est très soluble dans l'eau, donc son absence dans l'atmosphère signerait sa dissolution dans un océan.

    Vue d’artiste de la surface d’une « planète-hycéan » : une planète avec un océan d’eau liquide sous une atmosphère d’hydrogène. © Amanda Smith, PA

    TOI-270 d serait en rotation synchrone : du fait des forces de maréeforces de marée, une face serait en permanence tournée vers l'étoile, tandis que l'autre serait perpétuellement dans l'obscurité. Il y aurait donc une importante ...
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