Avec plus de 4, 000 exoplanètes - des planètes en orbite autour d'étoiles autres que notre soleil - découvertes jusqu'à présent, il peut sembler que nous sommes sur le point de découvrir si nous sommes seuls dans l'univers. Malheureusement, nous ne savons pas grand-chose sur ces planètes, dans la plupart des cas juste leur masse et leur rayon.

Comprendre si une planète pourrait héberger de la vie nécessite beaucoup plus d'informations. À l'heure actuelle, une information extrêmement importante qui manque est la présence, composition et la structure de leurs atmosphères. Signes d'eau atmosphérique, l'oxygène et le méthane seraient tous des signes qu'une planète peut soutenir la vie.

Aujourd'hui, nous avons pour la première fois réussi à détecter de la vapeur d'eau dans l'atmosphère d'une exoplanète potentiellement habitable. Nos résultats ont été publiés dans Astronomie de la nature .

L'atmosphère d'une planète joue un rôle essentiel dans la formation des conditions à l'intérieur ou à sa surface, s'il en a un. Sa composition, la stabilité et la structure fournissent toutes des indices importants sur ce que c'est que d'être là. Grâce à des études atmosphériques, on peut donc s'informer sur l'histoire de la planète, enquêter sur son habitabilité et, finalement, découvrir des signes de vie.

La principale méthode que nous utilisons pour examiner les exoplanètes est la spectroscopie de transit. Cela implique de regarder la lumière des étoiles lorsqu'une planète passe devant son étoile hôte. Au fur et à mesure qu'il transite, la lumière stellaire est filtrée à travers l'atmosphère de la planète, la lumière étant absorbée ou déviée en fonction des composés qui composent l'atmosphère.

L'atmosphère laisse donc une empreinte caractéristique dans la lumière stellaire que nous essayons d'observer. Une analyse plus approfondie peut alors nous aider à faire correspondre cette empreinte à des éléments et molécules connus, comme l'eau ou le méthane.

À l'heure actuelle, l'étude des atmosphères des exoplanètes est limitée, ce type de mesure nécessitant une très grande précision, pour lesquels les instruments actuels n'ont pas été conçus. Mais des signatures moléculaires de l'eau ont été trouvées dans l'atmosphère de planètes gazeuses, semblable à Jupiter ou Neptune. Il n'a jamais été vu auparavant sur des planètes plus petites, jusqu'à maintenant.

K2-18b

K2-18 b a été découvert en 2015 et fait partie des centaines de "super-Terres" - des planètes avec une masse entre la Terre et Neptune - découvertes par le vaisseau spatial Kepler de la NASA. C'est une planète avec huit fois la masse de la Terre qui orbite autour d'une étoile dite " naine rouge ", ce qui est beaucoup plus frais que le soleil.

Cependant, K2-18b est situé dans la "zone habitable" de son étoile, ce qui signifie qu'il a la bonne température pour supporter l'eau liquide. Compte tenu de sa masse et de son rayon, K2-18 b n'est pas une planète gazeuse, mais a une forte probabilité d'avoir une surface rocheuse.

Nous avons développé des algorithmes pour analyser la lumière des étoiles filtrée par cette planète en utilisant la spectroscopie de transit, avec les données fournies par le télescope spatial Hubble.

Cela nous a permis de faire la première détection réussie d'une atmosphère avec de la vapeur d'eau autour d'une planète non gazeuse, qui est également situé dans la zone habitable de son étoile.

Pour qu'une exoplanète soit définie comme habitable, il y a une longue liste d'exigences qui doivent être satisfaites. La première est que la planète doit se trouver dans la zone habitable où l'eau peut exister sous forme liquide. Il est également nécessaire que la planète ait une atmosphère pour protéger la planète de tout rayonnement nocif provenant de son étoile hôte.

Un autre élément important est la présence d'eau, vital pour la vie telle que nous la connaissons. Bien qu'il existe de nombreux autres critères d'habitabilité, comme la présence d'oxygène dans l'atmosphère, nos recherches ont fait de K2-18b le meilleur candidat à ce jour. C'est la seule exoplanète à remplir trois conditions d'habitabilité :les bonnes températures, une atmosphère et la présence d'eau.

Cependant, on ne peut pas dire, avec les données actuelles, exactement quelle est la probabilité que la planète supporte la vie. Nos données sont limitées à une zone du spectre - cela montre comment la lumière est décomposée par longueur d'onde - où l'eau domine, donc d'autres molécules ne peuvent malheureusement pas être confirmées.

Premier de nombreux?

Avec la prochaine génération de télescopes, comme le télescope spatial James Webb et la mission spatiale ARIEL, nous pourrons trouver plus d'informations sur la composition chimique, couverture nuageuse et structure de l'atmosphère de K2-18 b. Cela nous aidera à comprendre à quel point il est habitable.

Ces missions pourraient également faciliter la réalisation de détections similaires pour d'autres corps rocheux dans les zones habitables de leurs étoiles mères.

Ce serait certainement passionnant. Avec K2-18 b à 110 années-lumière, ce n'est pas vraiment une planète que nous pourrions visiter, même avec de minuscules sondes robotiques, dans un avenir prévisible.

Excitant, ce n'est probablement qu'une question de temps avant que nous trouvions des planètes similaires plus proches. Nous sommes donc peut-être sur la bonne voie pour répondre à la question séculaire de savoir si nous sommes finalement seuls dans l'univers.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.