Des astronomes utilisant le télescope spatial Hubble ont découvert de l'eau dans l'atmosphère d'une exoplanète dans la zone habitable de son étoile. Si cela est confirmé, ce sera la première fois que nous détecterons de l'eau - un ingrédient essentiel à la vie telle que nous la connaissons - sur une exoplanète. L'eau a été détectée sous forme de vapeur dans l'atmosphère, mais la température de la planète signifie qu'elle pourrait contenir de l'eau liquide à sa surface, si elle est rocheuse.
La planète s'appelle K2-18b, et elle se trouve à environ 110 années-lumière. La planète est très différente de la Terre. C'est une Super-Terre, elle est deux fois plus grande que la Terre et environ 8 fois plus massive. Le K2-18b est en orbite autour d'une étoile naine rouge, et il a été découvert pour la première fois en 2015 par le télescope spatial Kepler.
«Trouver de l'eau sur un monde potentiellement habitable autre que la Terre est incroyablement excitant.»
Dr. Angelos Tsiaras (UCL Center for Space Exochemistry Data, CSED)
Des astronomes du Center for Space Exochemistry Data de l'University College de Londres au Royaume-Uni ont fait la découverte dans les données de la caméra à champ large 3 du télescope spatial Hubble. Leurs résultats sont dans un article intitulé «Vapeur d'eau dans l'atmosphère de la zone habitable planète à huit masses terrestres K2-18 b »publiée dans Nature Astronomy. La détection est basée sur la signature spectroscopique de l'eau dans l'atmosphère de l'exoplanète.
Dans un communiqué de presse, le premier auteur, le Dr Angelos Tsiaras (UCL Center for Space Exochemistry Data, CSED), a déclaré: «Trouver de l'eau sur un monde potentiellement habitable autre que la Terre est incroyablement excitant. Le K2-18b n'est pas «Earth 2.0» car il est beaucoup plus lourd et a une composition atmosphérique différente. Cependant, cela nous rapproche de la réponse à la question fondamentale: la Terre est-elle unique? »
L'équipe derrière la découverte a développé des algorithmes et a exécuté des données Hubble archivées de 2016 et 2017 à travers eux. Ils ont analysé la lumière stellaire de l'étoile naine rouge lorsqu'elle traversait l'atmosphère de l'exoplanète. Ils ont découvert la signature moléculaire de l'eau, ainsi que de l'hydrogène et de l'hélium.
Ces résultats restent à confirmer, mais si et quand ils le sont, les implications sont intrigantes. Les scientifiques pensent que les super-Terres comme celle-ci sont le type de planète le plus courant dans la Voie lactée. Et les étoiles naines rouges comme les orbites K2-18b sont le type d'étoile le plus courant. Ils sont également les plus cool et les plus durables, tout en étant les plus petits. Cela indique qu'il pourrait y avoir beaucoup plus d'exoplanètes similaires à celle-ci.
Kepler a découvert des centaines de Super-Terres, qui sont des planètes avec des masses entre la Terre et Neptune, et le TESS de la NASA devrait en trouver des centaines d'autres. Selon le co-auteur de ce nouvel article, le Dr Ingo Waldmann, cela augure bien pour trouver des exoplanètes potentiellement habitables.
Dans un communiqué de presse, le Dr Waldmann a déclaré: «Avec autant de nouvelles super-Terres attendues au cours des deux prochaines décennies, il est probable que ce soit la première découverte de nombreuses planètes potentiellement habitables. Ce n'est pas seulement parce que les super-Terres comme K2-18b sont les planètes les plus courantes dans notre Voie lactée, mais aussi parce que les naines rouges - des étoiles plus petites que notre Soleil - sont les étoiles les plus courantes. »
La planète a une année très courte. Il ne faut que 33 jours pour terminer une orbite. Les chercheurs pensent que K2-18b est soit une planète rocheuse, soit glacée. S'il est glacé, il peut contenir une grande quantité d'eau à l'intérieur. Mais ce ne sont que des résultats préliminaires.
«Cette étude contribue à notre compréhension des mondes habitables au-delà de notre système solaire et marque une nouvelle ère dans la recherche sur les exoplanètes…»
DR. ANGELOS TSIARAS (CENTRE DE L'UCL POUR LES DONNÉES D'EXOCHIMIE SPATIALE, CSED)
Selon les auteurs, l'atmosphère pourrait également contenir de l'azote et du méthane, deux produits chimiques associés à la vie. Mais malheureusement, ils n'ont pas pu les détecter. Cela devra attendre d’autres études, qui leur permettront également d’estimer la couverture nuageuse et le pourcentage d’eau dans l’atmosphère.
K2-12b est vraiment proche de son étoile, mais parce que les naines rouges ne sont pas aussi énergétiques que notre Soleil, l'exoplanète reçoit à peu près autant d'énergie que la Terre de notre Soleil. Les calculs des astronomes montrent que sa température est similaire à celle de la Terre: quelque part dans la plage d'environ -72 Celsius à 47 Celsius (-99 degrés à 116 F.)
Ce sont des résultats passionnants, mais les perspectives de vie sur cette exoplanète ne sont pas grandes. Bien que la planète elle-même se trouve dans la zone habitable de l'étoile, l'étoile qu'elle orbite n'est peut-être pas très hospitalière. Les naines rouges peuvent émettre beaucoup de fusées éclairantes, et toute cette énergie peut sérieusement limiter le potentiel de vie.
D'un autre côté, le fait que le K2-12b ait une atmosphère est passionnant, d'autant plus qu'il contient beaucoup d'hydrogène. Une atmosphère peut protéger une planète contre le rayonnement d'une étoile, tout comme la Terre. Si l'atmosphère de la planète est dominée par l'hydrogène, qui est très léger et facilement dissipé par le rayonnement stellaire, cela indique que, à certains égards, le K2-12b pourrait être protégé, même s'il tourne autour d'une naine rouge.
La taille du K2-12b et des autres super-terres est également un facteur en faveur de l'habitabilité. "L'eau peut rester assez longtemps parce que les super-Terres peuvent conserver leur atmosphère plus longtemps, car elles ont une plus grande gravité", a déclaré Giovanna Tinetti, une physicienne co-auteure du papier, lors d'un appel à la presse.
"Cette étude contribue à notre compréhension des mondes habitables au-delà de notre système solaire et marque une nouvelle ère dans la recherche sur les exoplanètes, cruciale pour finalement placer la Terre, notre seule maison, dans l'image plus grande du Cosmos", a déclaré le Dr Tsiaras.
Cette découverte nécessite des observations de suivi pour la confirmer. Nous avons également besoin de meilleurs télescopes pour étudier plus en détail son atmosphère et les atmosphères d'autres exoplanètes. Deux télescopes à l'horizon s'attaqueront à ce travail. Le télescope spatial James Webb aura la capacité puissante d'examiner les atmosphères des exoplanètes, ce qui est vraiment la prochaine étape pour comprendre toutes les exoplanètes trouvées par Kepler, et qui seront trouvées par TESS.
La mission ARIEL (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Exoplanet Large-survey) de l'ESA sera lancée en 2028 et étudiera en détail l'atmosphère d'environ 1000 exoplanètes. ARIEL, avec le JWST, nous donnera une bien meilleure compréhension du K2-12b et des exoplanètes comme lui.
Le professeur Giovanna Tinetti (UCL CSED), co-auteur et chercheur principal pour ARIEL, a déclaré: «Notre découverte fait du K2-18b l'une des cibles les plus intéressantes pour une étude future. Plus de 4000 exoplanètes ont été détectées mais nous ne savons pas grand-chose sur leur composition et leur nature. En observant un large échantillon de planètes, nous espérons révéler des secrets sur leur chimie, leur formation et leur évolution. »
"Pour réellement comprendre comment l'habitabilité évolue dans une atmosphère riche en hydrogène va être un sujet d'étude très intense au cours des 10 prochaines années", a déclaré Waldmann.
Plus:
- Document de recherche: Vapeur d'eau dans l'atmosphère de la planète à huit masses terrestres de la zone habitable K2-18 b
- Communiqué de presse de la NASA: Hubble de la NASA trouve la vapeur d'eau sur une exoplanète de zone habitable pour la première fois
- Communiqué de presse de Hubble: Hubble trouve pour la première fois de la vapeur d'eau sur une exoplanète de zone habitable
