Avec la découverte de sept planètes de la taille de la Terre autour de l'étoile TRAPPIST-1 à 40 années-lumière, les astronomes se tournent vers le prochain télescope spatial James Webb pour nous aider à découvrir si l'une de ces planètes pourrait éventuellement soutenir la vie.

« Si ces planètes ont des atmosphères, le télescope spatial James Webb sera la clé pour percer leurs secrets, " a déclaré Doug Hudgins, Scientifique du programme Exoplanet au siège de la NASA à Washington. "En attendant, Les missions de la NASA comme Spitzer, Hubble, et Kepler assurent le suivi de ces planètes."

"Ce sont les meilleures planètes de la taille de la Terre pour le télescope spatial James Webb à caractériser, peut-être pour toute sa vie, " a déclaré Hannah Wakeford, stagiaire postdoctoral au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland. A Goddard, ingénieurs et scientifiques testent actuellement le télescope Webb qui pourra voir ces planètes dans l'infrarouge, au-delà des capacités dont nous disposons actuellement. "Le télescope Webb augmentera énormément les informations que nous avons sur ces planètes. Avec la couverture étendue des longueurs d'onde, nous pourrons voir si leurs atmosphères contiennent de l'eau, méthane, monoxyde/dioxyde de carbone et/ou oxygène."

Lorsque vous recherchez une planète potentiellement vitale, vous devez en savoir plus que la taille de la planète ou la distance de son étoile. Détecter les proportions relatives de ces molécules dans l'atmosphère d'une planète pourrait indiquer aux chercheurs si une planète pourrait soutenir la vie.

"Pour des milliers d'années, les gens se sont demandés, y a-t-il d'autres planètes comme la Terre ? Est-ce que quelque chose soutient la vie ?", a déclaré Sara Seager, astrophysicien et planétologue au MIT. "Maintenant, nous avons un tas de planètes qui sont accessibles pour une étude plus approfondie pour essayer de commencer à répondre à ces anciennes questions."

Lancement en 2018, l'un des principaux objectifs de Webb est d'utiliser la spectroscopie, une méthode d'analyse de la lumière en la séparant en longueurs d'onde distinctes qui permet d'identifier ses composants chimiques (par leurs signatures de longueur d'onde uniques) pour déterminer les composants atmosphériques des mondes extraterrestres. Webb recherchera notamment des biomarqueurs chimiques, comme l'ozone et le méthane, qui peuvent être créés à partir de processus biologiques. Ozone, qui nous protège des rayons ultraviolets nocifs ici sur Terre, se forme lorsque l'oxygène produit par les organismes photosynthétiques (comme les arbres et le phytoplancton) se synthétise dans la lumière. Parce que l'ozone dépend en grande partie de l'existence d'organismes pour se former, Webb le recherchera dans des atmosphères extraterrestres comme un indicateur possible de la vie. Il pourra également rechercher du méthane qui aidera à déterminer une source biologique de l'oxygène qui conduit à l'accumulation d'ozone.

La découverte des planètes du système TRAPPIST-1 signifie que Webb pourra utiliser ses immenses capacités sur un système relativement proche. Les chercheurs ont récemment identifié trois planètes prometteuses dans le système TRAPPIST-1 - e, f et g - qui orbitent dans la zone habitable et feraient de bons candidats pour Webb à étudier. Selon leur composition atmosphérique, ces trois exoplanètes semblables à la Terre pourraient avoir les conditions appropriées pour supporter de l'eau liquide. Parce que les planètes orbitent autour d'une étoile petite, le signal de ces planètes sera relativement grand, et juste assez fort pour que Webb détecte les caractéristiques atmosphériques. Shawn Domagal-Goldman, un astrobiologiste du Goddard Space Flight Center de la NASA a déclaré :"Il y a deux semaines, Je t'aurais dit que Webb peut faire ça en théorie, mais en pratique, il aurait fallu une cible presque parfaite. Bien, nous venons de recevoir trois cibles presque parfaites."

Le nombre de planètes du système permettra également de nouvelles recherches dans le domaine de la planétologie comparée, qui découvre les processus planétaires fondamentaux en comparant différents mondes. "C'est le premier et le seul système à avoir sept planètes de la taille de la Terre, où trois sont dans la zone habitable de l'étoile, " dit Wakeford. " C'est aussi le premier système assez brillant, et assez petit, pour nous permettre de regarder l'atmosphère de chacune de ces planètes. Plus nous en apprendrons sur les exoplanètes, plus nous pouvons comprendre comment notre propre système solaire est devenu ce qu'il est. Avec les sept planètes de la taille de la Terre, nous pouvons examiner les différentes caractéristiques qui rendent chacune d'entre elles unique et déterminer les liens critiques entre les conditions et les origines d'une planète."

La NASA explore le système solaire et au-delà pour mieux comprendre l'univers et notre place dans celui-ci. Nous cherchons à répondre à des questions séculaires, comme comment notre univers a-t-il commencé et évolué ; comment les galaxies, étoiles, et les planètes naissent; et sommes-nous seuls.

Le télescope spatial James Webb est le successeur scientifique du télescope spatial Hubble de la NASA. Ce sera le télescope spatial le plus puissant jamais construit. Webb est un projet international mené par la NASA avec ses partenaires, ESA (Agence spatiale européenne) et l'Agence spatiale canadienne.