De nombreux scientifiques pensent que la Terre était sèche lors de sa formation, et que les éléments constitutifs de la vie sur notre planète :le carbone, l'azote et l'eau - ne sont apparus que plus tard à la suite de collisions avec d'autres objets de notre système solaire qui contenaient ces éléments.

Aujourd'hui, une équipe de scientifiques dirigée par l'UCLA rapporte qu'elle a découvert l'existence d'une étoile naine blanche dont l'atmosphère est riche en carbone et en azote, ainsi que dans l'oxygène et l'hydrogène, les composants de l'eau. La naine blanche se trouve à environ 200 années-lumière de la Terre et se trouve dans la constellation de Boötes.

Benjamin Zuckerman, co-auteur de la recherche et professeur d'astronomie à l'UCLA, a déclaré que l'étude présente des preuves que le système planétaire associé à la naine blanche contient des matériaux qui sont les éléments de base de la vie. Et bien que l'étude se soit concentrée sur cette étoile particulière, connue sous le nom de WD 1425+540, le fait que son système planétaire partage des caractéristiques avec notre système solaire suggère fortement que d'autres systèmes planétaires le feraient également.

"Les résultats indiquent que certaines des conditions préalables importantes de la vie sont courantes dans l'univers, " a déclaré Zuckerman.

Les scientifiques rapportent qu'une planète mineure du système planétaire était en orbite autour de la naine blanche, et sa trajectoire a été en quelque sorte modifiée, peut-être par l'attraction gravitationnelle d'une planète dans le même système. Ce changement a amené la planète mineure à voyager très près de la naine blanche, où le fort champ gravitationnel de l'étoile a déchiré la planète mineure en gaz et en poussière. Ces restes se sont mis en orbite autour de la naine blanche, un peu comme les anneaux autour de Saturne, Zuckerman a déclaré – avant de finir par spiraler sur l'étoile elle-même, apportant avec eux les éléments constitutifs de la vie.

Les chercheurs pensent que ces événements se sont produits relativement récemment, peut-être dans les 100 derniers, 000 ans environ, dit Edward Young, un autre co-auteur de l'étude et professeur de géochimie et de cosmochimie à l'UCLA. Ils estiment qu'environ 30 pour cent de la masse de la planète mineure était de l'eau et d'autres glaces, et environ 70 pour cent étaient des matériaux rocheux.

La recherche suggère que la planète mineure est la première de ce qui est probablement de nombreux analogues aux objets de la ceinture de Kuiper de notre système solaire. La ceinture de Kuiper est un énorme amas de petits corps comme des comètes et des planètes mineures situés aux confins de notre système solaire, au-delà de Neptune. Les astronomes se sont longtemps demandé si d'autres systèmes planétaires avaient des corps aux propriétés similaires à ceux de la ceinture de Kuiper, et la nouvelle étude semble confirmer pour la première fois qu'un tel organisme existe.

Les étoiles naines blanches sont denses, restes brûlés d'étoiles normales. Leur forte attraction gravitationnelle provoque des éléments comme le carbone, l'oxygène et l'azote à couler hors de leurs atmosphères et dans leurs intérieurs, où ils ne peuvent pas être détectés par les télescopes.

La recherche, publié dans le Lettres de revues astrophysiques , décrit comment WD 1425+540 en est venu à obtenir du carbone, azote, l'oxygène et l'hydrogène. C'est la première fois qu'une naine blanche à l'azote est découverte, et l'un des rares exemples connus de naines blanches qui ont été touchées par un corps rocheux riche en glace d'eau.

"S'il y a de l'eau dans des objets en forme de ceinture de Kuiper autour d'autres étoiles, comme il semble maintenant y avoir, puis quand les planètes rocheuses se forment, elles n'ont pas besoin de contenir les ingrédients de la vie, " dit Siyi Xu, l'auteur principal de l'étude, une chercheuse postdoctorale à l'Observatoire européen austral en Allemagne qui a obtenu son doctorat à l'UCLA.

"Maintenant, nous voyons dans un système planétaire en dehors de notre système solaire qu'il y a des planètes mineures où l'eau, l'azote et le carbone sont présents en abondance, comme dans la ceinture de Kuiper de notre système solaire, " dit Xu. " Si la Terre obtenait son eau, l'azote et le carbone de l'impact de tels objets, alors les planètes rocheuses dans d'autres systèmes planétaires pourraient également obtenir leur eau, l'azote et le carbone de cette façon."

Une planète rocheuse qui se forme relativement près de son étoile serait probablement sèche, dit Jeune.

"Nous aimerions savoir si, dans d'autres systèmes planétaires, des ceintures de Kuiper existent avec de grandes quantités d'eau qui pourraient être ajoutées à des planètes autrement sèches, " dit-il. " Nos recherches suggèrent que c'est probable. "

Selon Zuckerman, l'étude ne règle pas la question de savoir si la vie dans l'univers est commune.

"Vous avez d'abord besoin d'un monde semblable à la Terre dans sa taille, masse et à bonne distance d'une étoile comme notre Soleil, " il a dit, ajoutant que les astronomes n'ont toujours pas trouvé de planète correspondant à ces critères.

Les chercheurs ont observé WD 1425+540 avec le télescope Keck en 2008 et 2014, et avec le télescope spatial Hubble en 2014. Ils ont analysé la composition chimique de son atmosphère à l'aide d'un instrument appelé spectromètre, qui divise la lumière en longueurs d'onde. Les spectromètres peuvent être réglés sur les longueurs d'onde auxquelles les scientifiques savent qu'un élément donné émet et absorbe de la lumière; les scientifiques peuvent alors déterminer la présence de l'élément selon s'il émet ou absorbe la lumière de certaines longueurs d'onde caractéristiques. Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont vu les éléments dans l'atmosphère de la naine blanche car ils ont absorbé une partie de la lumière de fond de la naine blanche.