La vapeur au-dessus d'une casserole bouillante colore légèrement la lumière d'une lampe de poche : elle retient certaines couleurs, en laisse passer d'autres. C'est à peu près ainsi que l'on étudie l'air des planètes lointaines. Lorsqu'une planète passe devant son étoile, une infime partie de la lumière stellaire traverse son atmosphère, et les molécules laissent dans le spectre des bandes sombres – leurs « empreintes digitales ».

Le télescope spatial James Webb a fait cela avec la planète TOI-1130b – un mini-Neptune chaud (environ 3,7 fois plus large que la Terre et 20 fois plus massif). Son atmosphère s'est révélée être un véritable cocktail chimique. On distingue clairement de l'eau (H₂O), du dioxyde de carbone (CO₂) et même du dioxyde de soufre (SO₂) – ce dernier étant rarement détecté sur de telles planètes. Il y a aussi des indices de méthane (CH₄), mais moins nets.

La composition révèle l'origine de la planète. L'atmosphère est riche en éléments lourds (métallicité environ 60 fois supérieure à celle du Soleil), et le rapport carbone/oxygène est faible. Un tel mélange est caractéristique des mondes nés loin de leur étoile, au-delà de la « ligne des neiges » – la frontière où l'eau gèle en glace. Il est probable que TOI-1130b se soit formée dans les régions externes froides du système, puis ait migré plus près de l'étoile. Peut-être sous l'influence de son voisin plus massif – un Jupiter chaud sur une orbite externe. Tel un aspirateur géant, celui-ci aurait pu « filtrer » les cailloux et la glace, dirigeant une partie du matériau vers l'intérieur.

Cette découverte ajoute une touche importante au portrait des mini-Neptunes – le type de planètes le plus courant dans la Galaxie, absent du système solaire. Il semble qu'il n'y ait pas de recette unique pour leur naissance : certaines se forment sur place, d'autres arrivent de loin, apportant avec elles des substances volatiles. En étudiant leur air, c'est comme si nous regardions dans la casserole où mijote la diversité planétaire.