Vue d'artiste de l'exoplanète K2-18b autour de son étoile. © ESA, Hubble Science Team, M. Kornmesser

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De la vapeur d'eau détectée dans l’atmosphère d'une superterre ! Une première

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De la vapeur d'eau a une nouvelle fois été détectée dans l'atmosphère d'une exoplanète, mais cette fois-ci la planète évolue dans la zone d'habitabilité de son étoile, ce qui rend cette découverte particulièrement excitante. Dit autrement, on a découvert de l'eau dans une planète potentiellement habitable !

Pour la première fois, des astronomes ont détecté de la vapeur d'eau dans l'atmosphère d'une planète située dans « la zone habitable » de l'étoile K2-18, une naine rouge à environ 110 années-lumière de nous, dans la constellation du Lion. Cette planète, K2-18b, est une superterre découverte en 2015 par le télescope spatial Kepler de la Nasa.

À partir de données acquises par le télescope spatial Hubble, en 2016 et 2017, deux équipes de chercheurs ont utilisé des algorithmes améliorés pour analyser la lumière filtrée par l'atmosphère de cette planète. Les résultats ont révélé la signature moléculaire de la vapeur d'eau ainsi que la présence d'hydrogène et d'hélium. Les scientifiques sont convaincus que d'autres molécules sont présentes, notamment de l'azote et du méthane, mais indétectables dans les observations actuelles.

Pour le moment, il est seulement question de vapeur d'eau dans l'atmosphère. En l'absence de modèles météorologiques plus poussés et si l'on s'appuie sur les données que nous disposons, il très difficile de savoir si de l'eau à l'état liquide se trouve sur la surface de cette planète. Le calcul des quantités d'eau présentes dans l'atmosphère, comme le taux de la couverture nuageuse, est impossible à faire.

Une autre vue d'artiste de l'exoplanète K2-18b autour de son étoile. © Alex Boersma

La meilleure candidate pour la recherche de signes de vie extraterrestre

À proprement parler, K2-18b n'est pas une deuxième Terre. Huit fois plus massive que notre Planète, la composition de son atmosphère est très différente de celle de la Terre. À cela s'ajoute, que le niveau élevé d'activité de son étoile l'expose à des niveaux de radiations incompatibles avec une forme de vie de type terrestre. Bien que cette planète pourrait avoir à la fois de l'eau à l'état liquide et des températures favorables à la vie telle que nous la concevons, les chances que cette planète en abrite une sont faibles, voire nulles.

Cela dit, si la vie n'est pas possible sur K2-18b, elle est possible dans les nuages, là où l'eau serait liquide, tout comme cela est envisagé dans les nuages de Vénus et de Titan, mais pour d'autres raisons. Enfin, il n'est pas exclu qu'une forme de vie très primitive ait pu profiter de niches biologiques pour s'y développer.

Dans un futur proche, les astronomes attendent beaucoup des prochains télescopes spatiaux qui seront lancés, notamment le James-Webb (JWST), en 2021, et Ariel, une mission de l'ESA pour étudier l'atmosphère des exoplanètes, mais dont le lancement n'est pas prévu avant la fin de la décennie 2020. Dans le cas de K2-18b, il faudra de nouveau observer ses transits avec le JWST qui pourra également chercher de l'ozone et du méthane, deux marqueurs d'une activité biologique.

Note

Cette découverte, nous la devons à deux équipes de chercheurs qui ont chacune publié dans deux revues différentes. La première équipe à avoir communiqué ses résultats est celle de Björn Benneke, astrophysicien de l'université de Montréal, qui a été publiée dans l'Astronomical Journal. La deuxième étude a été réalisée sous la direction du Dr. Angelos Tsiaras du Center for Space Exochemistry Data de l'University College London. Elle a été publiée dans la revue Nature Astronomy.

Si les deux équipes ont travaillé à partir des mêmes données d'Hubble, il faut savoir que l'équipe du Dr. Angelos Tsiaras a récupéré ces données, certes tombées dans le domaine public, acquises par B. Benneke qui était encore en train de les analyser. Une course de vitesse, qui n'est pas illégale en soit, mais interroge sur l'attitude très peu courtoise de ces chercheurs de l'University College London

  • C'est la première fois que l'on détecte de la vapeur d'eau sur une planète évoluant dans la zone d'habitabilité de son étoile.
  • Les chances que cette planète abrite une forme de vie évoluée sont néanmoins très faibles.
  • Les futurs télescopes spatiaux, tels que le James-Webb et l'Européen Ariel, seront capables de caractériser en détail cette atmosphère.
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