Pendant plus de dix ans, les plus grands télescopes terrestres ont fixé ce point rose dans le ciel sans parvenir à en tirer grand-chose. Le télescope spatial James Webb, lui, a réglé l’affaire en deux heures. Et il y a repéré quelque chose que personne n’avait encore confirmé ailleurs : des nuages de sel.
Dix ans d’échecs, deux heures de Webb
L’objet porte un matricule peu engageant, GJ504b, mais les astronomes l’appellent la planète rose. Depuis sa détection en 2013 par le télescope japonais Subaru, plusieurs équipes ont tenté de décortiquer sa lumière. Aucune n’y est arrivée. « D’autres astronomes ont observé l’objet une nuit entière avec certains des plus grands télescopes du monde, et ils ne pouvaient pas le voir », raconte Aneesh Baburaj, de l’université Northwestern, qui a dirigé l’étude parue le 18 juin dans The Astronomical Journal. Le problème n’a rien d’un détail technique. Depuis le sol, l’atmosphère trouble les images et l’éclat de l’étoile voisine noie la faible lueur de la planète. Webb, posté à un million et demi de kilomètres de la Terre, échappe à ces deux pièges. Deux heures de pose lui ont suffi là où une nuit entière restait vaine.
Ni vraiment planète, ni vraiment étoile
La planète rose tourne autour d’une étoile semblable au Soleil, à 57 années-lumière de la Terre, soit quelque 540 000 milliards de kilomètres. Son surnom vient des premières images : un point d’un rose pâle, presque magenta, accroché près de son étoile. Sa nature, elle, reste floue. Avec une masse d’environ 25 fois celle de Jupiter, l’objet se tient pile sur la frontière qui sépare les géantes gazeuses des naines brunes, ces étoiles ratées qui n’ont jamais réussi à s’allumer. Les scientifiques préfèrent donc une formule prudente, « compagnon de masse planétaire », façon d’admettre qu’ils ne savent pas encore trancher.
Froide comme un four à pain
Voilà ce qui rend l’objet si précieux : il est glacial, du moins à l’échelle des planètes. La plupart des exoplanètes photographiées directement brûlent entre 540 et 1 100 degrés. La planète rose plafonne à 290 degrés, la température d’un four qui cuit du pain. Cette relative fraîcheur tient à son grand âge. Une géante naît bouillante, dans le disque de poussière qui entoure une jeune étoile, puis elle refroidit en vieillissant. L’étude, soutenue par la NASA, estime que GJ504b a entre 2,5 et 4 milliards d’années. De quoi avoir eu tout le temps de tiédir.
Un spectre qui refusait de coller
Une fois sa lumière décomposée, la planète a livré un cocktail chimique dense : vapeur d’eau, méthane, dioxyde de carbone, ammoniac, et d’autres molécules encore. Les chercheurs ont nourri un modèle informatique avec ces mesures pour reconstruire l’atmosphère. Là, rien ne tournait rond. La simulation ne tombait juste qu’à condition d’inventer des propriétés physiquement absurdes. Quelque chose manquait au tableau. Tant que le modèle gardait un ciel parfaitement clair, la planète rose refusait d’exister telle que Webb la voyait.
Le sel, seul coupable plausible
La solution est venue en ajoutant des nuages. L’équipe en a testé trois sortes. Les nuages de sel l’ont emporté haut la main. Dans une atmosphère pareille, le sel n’a rien d’une salière renversée : il se vaporise dans les couches chaudes, s’élève, puis se condense en fins cristaux là où la température chute, exactement comme la vapeur d’eau forme des nuages au-dessus de nos têtes. Une fois ces nuages salés glissés dans le modèle, tout s’est remis en ordre. « Ils étouffaient la signature des molécules tapies plus profond dans l’atmosphère », explique Baburaj. Les chiffres redevenaient possibles.
Une première théorisée il y a quinze ans
Des nuages de sel autour d’un monde aussi froid, les théoriciens en parlaient depuis plus de quinze ans sans jamais en tenir la preuve directe. C’est désormais chose faite. « C’est la première fois que nous constatons que des nuages de sel sont indispensables pour expliquer le spectre d’un objet », souligne le chercheur, dont les propos sont aussi rapportés par le magazine BBC Sky at Night. L’enjeu dépasse la curiosité météo. Lire correctement une atmosphère, nuages compris, conditionne toute la traque des mondes habitables : un voile mal pris en compte peut fausser la lecture des gaz présents. Jusqu’ici, ces planètes très froides échappaient aux instruments au sol, trop pâles pour être disséquées. La performance de Webb, dont le programme d’observation a été conçu au Space Telescope Science Institute, ouvre la voie à l’étude d’objets encore plus glacés.
Planète ou étoile ratée, le doute demeure
Le spectre a livré un autre indice troublant : la planète rose paraît anormalement riche en éléments lourds, ce que les astronomes nomment des métaux. Cette abondance pourrait raconter sa naissance, mais elle brouille les pistes autant qu’elle les éclaire. L’objet aurait pu se former comme une planète, en agrégeant lentement de la matière autour de son étoile, ou comme une mini-étoile, en s’effondrant d’un seul bloc. Les données actuelles autorisent les deux récits. Le mystère de ses origines, lui, résiste toujours.
La méthode, en revanche, est déjà prête à resservir. Les chercheurs comptent l’appliquer à d’autres planètes froides et discrètes, longtemps restées hors d’atteinte. Jupiter, par exemple, abrite des nuages de glace d’ammoniac qu’aucun instrument ne sait encore repérer chez ses lointaines cousines. En débusquant le sel de la planète rose, Webb vient de prouver que la distance n’est plus forcément un mur. La prochaine atmosphère exotique pourrait tomber, elle aussi, en deux heures de pose.
