De la vapeur d’eau découverte sur une planète potentiellement habitable

Pour la première fois, des astronomes ont découvert de la vapeur d'eau dans l'atmosphère d'une planète située dans la « zone habitable » de son étoile. Il s’agit, à ce jour, du monde le plus susceptible d'abriter une vie extraterrestre parmi les milliers de planètes extrasolaires recensées. Cette découverte constitue une percée majeure dans la recherche de signes de vie au-delà du système solaire, selon une étude publiée mercredi dans Nature Astronomy.

Située à 111 années-lumière de la Terre, K2-18b « se présente désormais comme la seule exoplanète connue pour avoir à la fois de l’eau et des températures qui pourraient soutenir la vie », a déclaré Angelos Tsiaras, auteur principal de l'étude et astronome à l’University College de Londres, lors d’une téléconférence mardi.

Parce que l'eau liquide est un ingrédient essentiel à la vie sur Terre, les scientifiques jugent de l'habitabilité potentielle d'autres planètes en se basant sur la probabilité d'avoir des eaux de surface. On ne sait pas encore si K2-18b est couverte d'océans ou de lacs, ou si elle abrite actuellement une vie extraterrestre.

De l’eau a déjà été découverte sur de grandes exoplanètes gazeuses, mais c'est la première fois qu’elle est détectée sur un monde dit « super-Terre ». Les planètes de cette catégorie sont plus grandes que la Terre, mais plus petites que des planètes géantes comme Uranus ou Neptune.

K2-18b est environ deux fois plus grande que la Terre et huit fois plus massive, ce qui signifie qu'elle est beaucoup trop grande pour être considérée comme « semblable à la Terre ». L’atmosphère de la planète contient également beaucoup d'hydrogène, en plus des traces de vapeur d'eau – elle est donc substantiellement différente de l'atmosphère terrestre dominée par l'azote.

D’après les calculs de Tsiaras et ses collègues, K2-18b est à peu près aussi dense que Mars, ce qui signifie qu'il est fort probable qu'il s'agisse d'une planète terrestre avec une surface rocheuse – un autre indicateur majeur d'habitabilité.

Depuis des années, les scientifiques cherchent des traces d'eau dans l'atmosphère des super-Terres rocheuses, en vain. À partir des données saisies par le télescope spatial Hubble en 2016 et 2017, ils ont utilisé un algorithme pour analyser la lumière filtrée par l’atmosphère de la planète.

Selon Ingo Waldmann, coauteur de l'étude, qui est également astronome à l'University College de Londres, la découverte a eu lieu pendant les vacances d'hiver de 2017.

« L'algorithme a fonctionné sur notre système d’ordinateurs en grappe aux alentours des fêtes de fin d’année, et la veille de Noël, il a fait ressortir la signature de l'eau dans une atmosphère habitable que nous publions aujourd'hui, explique Waldmann. Un beau cadeau de Noël, je dois dire ! »

Maintenant que ce jalon a été franchi, les chercheurs espèrent y donner suite par des observations plus détaillées de K2-18b qui pourraient nous éclairer sur la question de savoir si elle abrite ou non une vie extraterrestre.

Une nouvelle génération d'observatoires spatiaux sophistiqués sera essentielle pour trouver des « biomarqueurs », ou signatures chimiques de la vie, sur la planète, comme le James Webb Space Telescope de la NASA et la mission ARIEL de l'ESA, qui devraient tous deux être lancés au cours de la prochaine décennie.

Selon Waldmann, le « Saint Graal » de cette quête serait de trouver un signal moléculaire irrégulier qui ne peut être expliqué par des processus géologiques. « Nous ne savons pas encore quelles sont ces signatures chimiques, explique-t-il. La vie a peut-être évolué différemment sur cette planète. »

La détection de la vapeur d'eau sur K2-18b devrait inciter les scientifiques à redoubler d'efforts pour en trouver dans l'atmosphère d'autres exoplanètes rocheuses. Le satellite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA, lancé en 2018, est conçu pour repérer les petits mondes terrestres dans les zones habitables de leurs étoiles, de sorte qu'il y aura beaucoup plus de candidats à étudier à l’avenir.

« Ces observations sont la première preuve directe que ces atmosphères potentiellement habitables existent et que la recherche de conditions habitables sur des super-Terres en orbite autour de petites étoiles naines est en effet la voie à suivre pour trouver de la vapeur d'eau sur d'autres planètes terrestres », poursuit Waldmann.

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