Un monde rocheux orbitant dans la zone habitable de son étoile pourrait être entouré d’une atmosphère riche en hélium, offrant la preuve la plus convaincante à ce jour que des planètes présentant des conditions semblables à celles de la Terre pourraient soutenir la vie au-delà du système solaire.
Dans une étude publiée récemment dans Science, une équipe d’astronomes rapporte la première détection d’une atmosphère autour d’une planète rocheuse de type terrestre en orbite dans la zone habitable du système stellaire. Ces résultats constituent une avancée majeure dans la recherche de vie au-delà de la Terre et apportent la preuve la plus solide à ce jour qu’une planète rocheuse située dans une zone habitable a conservé une atmosphère.
« Une atmosphère est essentielle pour qu’une planète puisse abriter la vie telle que nous la connaissons », a déclaré Collin Cherubim, auteur principal de l’étude et récemment doctorant à l’Université de Harvard. « C’est la première fois que l’on découvre une atmosphère sur une planète rocheuse située dans la zone habitable d’une autre étoile. »
La zone habitable
La planète, appelée LHS 1140 b, se situe à environ 48 années-lumière de la Terre. Elle orbite autour d’une étoile naine rouge, bien plus petite et plus froide que notre Soleil.
L’équipe de scientifiques derrière cette nouvelle étude a observé LHS 1140 b avec le télescope Magellan Clay, à l’observatoire de Las Campanas, au Chili. Lorsqu’il a transité devant son étoile, les chercheurs ont repéré des traces d’hélium s’échappant de la planète dans l’espace. Après avoir écarté d’autres explications possibles, l’équipe a conclu que la planète rocheuse possédait une atmosphère riche en hélium.
LHS 1140 b orbite son étoile dans ce qu’on appelle la zone habitable, la distance idéale qui permettrait à une planète d’héberger de l’eau liquide à sa surface. Dans la zone habitable, la planète n’est ni trop proche—ce qui la rendrait trop chaude—ni trop éloignée—ce qui la rendrait trop froide.
Les astronomes ont découvert des milliers d’exoplanètes, dont des centaines dans la zone habitable autour de leurs étoiles. Seules une poignée d’entre elles sont des planètes rocheuses au caractère terrestre, et jusqu’à présent aucune n’a abouti à une détection d’atmosphère confirmée.
« Il y a vingt ans, nous nous demandions même si d’autres planètes de type terrestre existaient », a déclaré Robin Wordsworth, professeur des sciences de la Terre et des sciences planétaires à Harvard et l’un des directeurs de thèse de Cherubim. « Puis nous avons appris qu’elles sont courantes et que certaines se trouvent dans la zone habitable. La question suivante était de savoir si l’une d’entre elles avait réussi à préserver une atmosphère. Désormais, nous savons qu’au moins l’une d’entre elles en possède une. »
La poursuite de la recherche de la vie
Cette étude récente est la première à démontrer la présence d’une atmosphère entourant une planète rocheuse dans la zone habitable au-delà de notre système solaire.
Selon leurs observations, les scientifiques estiment que l’exoplanète LHS 1140 b possède une atmosphère supérieure riche en hélium, présente depuis des milliards d’années et qui s’échappe lentement dans l’espace. L’hélium, pris seul, ne suffirait pas à soutenir la vie. Cependant, selon l’étude, il pourrait exister des gaz plus propices au maintien de la vie sous l’hélium.
La planète présente certaines caractéristiques proches de celles de la Terre, notamment une composition rocheuse et des températures susceptibles d’autoriser de l’eau liquide à sa surface. Sa masse est environ 5,6 fois celle de la Terre et son rayon est d’environ 70 % plus grand. LHS 1140 b est aussi en verrouillage par marée, ce qui signifie qu’une face est constamment tournée vers son étoile ; les astronomes ne sont pas entièrement certains que ces facteurs jouent en défaveur de l’habitabilité. Il en va de même pour la présence d’une naine rouge, une catégorie d’étoiles peu lumineuses réputée pour lancer régulièrement des rayons ultraviolets mortels.
Cependant, les températures de la planète pourraient permettre la présence d’eau liquide à sa surface, et la présence d’une atmosphère augmente la possibilité qu’elle aide à retenir l’eau et à maintenir des conditions plus favorables à l’habitabilité.
Les chercheurs derrière cette étude espèrent découvrir des mondes similaires présentant le même potentiel d’habitabilité. « Cela a été une validation du modèle, et j’espère que ce ne sera que le premier d’une longue série d’observations à venir », a déclaré Cherubim.
