C’était l’un des objectifs pour lesquels il a été conçu : la détection de planètes susceptibles d’héberger la vie. Et c’est sans aucun doute ce que fait le télescope James Webb. Selon un communiqué de la NASA, des investigations autour de la planète K2-18 b (une exoplanète 8,6 fois plus massive que la Terre) ont révélé la présence de molécules contenant du carboney compris le méthane et le dioxyde de carbone.
La découverte de Webb s’ajoute aux études récentes suggérant que K2-18 b pourrait être une exoplanète ayant le potentiel de posséder une atmosphère riche en hydrogène et une surface recouverte d’océans d’eau. Le télescope Hubble avait déjà donné quelques indices sur la planète, ce qui a incité d’autres scientifiques à approfondir ces recherches.
K2-18 b orbite autour de l’étoile naine K2-18 dans la zone habitable et est située à 120 années-lumière de la Terre dans la constellation du Lion. Des exoplanètes comme K2-18 b, dont la taille se situe entre celles de la Terre et de Neptune, Ils ne ressemblent à rien dans notre système solaire. Ce manque de planètes proches équivalentes signifie que ces « sous-Neptunes » ne sont pas bien comprises, et la nature de leurs atmosphères est un sujet de débat actif parmi les astronomes.
La suggestion selon laquelle le sous-Neptune K2-18 b pourrait être une exoplanète hycéenne (acronyme des mots hydrogène et océan, c’est un gars hypothétiqueettype de planète caractérisée par sa température, possédant des océans et une atmosphère riche en hydrogène) est intrigante, puisque certains astronomes pensent que Ces mondes sont très prometteurs pour la recherche de preuves de vie sur les exoplanètes..
“Nos résultats soulignent l’importance de prendre en compte la diversité des environnements habitables dans la recherche de la vie ailleurs”, a expliqué Nikku Madhusudhan, astronome à l’Université de Cambridge et auteur principal de l’étude. Traditionnellement, la recherche de vie sur les exoplanètes s’est concentrée principalement sur les petites planètes rocheuses, mais les plus grandes planètes hycéennes sont beaucoup plus propices pour les observations atmosphériques”.
L’abondance de méthane et de dioxyde de carbone, ainsi que la rareté de l’ammoniac, confortent l’hypothèse selon laquelle il pourrait y avoir un océan d’eau sous une atmosphère riche en hydrogène dans K2-18 b. Les observations du télescope James Webb ont également permis de détecter une molécule appelée sulfure de diméthyle (DMS). Dans la terre, Ceci n’est produit que par la vie. La majeure partie du DMS présent dans l’atmosphère terrestre est émise par le phytoplancton des environnements marins.
L’inférence DMS est moins robuste et nécessite une validation plus approfondie. “Les prochaines observations de Webb devraient pouvoir confirmer si le DMS est effectivement présent dans l’atmosphère de K2-18 b à des niveaux significatifs”, a expliqué Madhusudhan.
Même si K2-18 b se trouve dans la zone habitable et est désormais connu pour héberger des molécules contenant du carbone, cela ne signifie pas nécessairement que la planète peut abriter la vie. La grande taille de la planète (avec un rayon 2,6 fois supérieur à celui de la Terre) signifie que l’intérieur de la planète contient probablement un vaste manteau de glace à haute pression, comme Neptune, mais avec une atmosphère plus fine et riche en hydrogène et une surface océanique. Même si l’on suppose que ces types de planètes auraient des océans d’eau, il est également possible que leur température soit trop élevée pour être habitable ou même liquide.
Caractériser les atmosphères des exoplanètes comme K2-18 b (c’est-à-dire identifier leurs gaz et leurs conditions physiques) est un domaine très actif en astronomie. Cependant, ces planètes sont littéralement éclipsées par la lueur de leurs étoiles mères beaucoup plus grandes, ce qui rend l’exploration de leur atmosphère particulièrement difficile.
L’équipe de Madhusudhan a évité ce défi en analysant la lumière de l’étoile mère de K2-18 lorsqu’elle traverse l’atmosphère de l’exoplanète. K2-18 b est une exoplanète en transit, ce qui signifie que nous pouvons détecter une baisse de luminosité lorsqu’elle passe devant la face de son étoile hôte. C’est ainsi que l’exoplanète a été découverte pour la première fois en 2015 avec la mission K2 de la NASA. Cela signifie que pendant les transits, une petite fraction de la lumière des étoiles traversera l’atmosphère de l’exoplanète avant d’atteindre des télescopes comme Webb. Le passage de la lumière des étoiles à travers l’atmosphère de l’exoplanète laisse des traces que les astronomes peuvent reconstruire pour déterminer les gaz présents dans l’atmosphère de l’exoplanète.
“Ce résultat n’a été possible que grâce à la gamme de longueurs d’onde étendue et à la sensibilité sans précédent de Webb, qui ont permis une détection robuste des caractéristiques spectrales avec seulement deux transits – ajoute Madhusudhan -. À titre de comparaison, une observation de transit avec Webb a fourni une précision comparable à huit observations avec Hubble réalisée sur quelques années et dans une gamme de longueurs d’onde relativement étroite. “Notre objectif ultime est d’identifier la vie sur une exoplanète habitable, ce qui transformerait notre compréhension de notre place dans l’univers.”
