Les astronomes ont réalisé une avancée majeure dans la recherche de la vie au-delà de la Terre en découvrant une atmosphère autour d’une planète rocheuse, similaire à la Terre, située dans la zone habitable d’une autre étoile. Cette découverte constitue la preuve la plus convaincante que des planètes avec des températures proches de celles de la Terre et une composition rocheuse peuvent exister au-delà de notre système solaire, conservant des conditions propices à la vie.
« Une atmosphère est essentielle pour une planète afin de soutenir la vie telle que nous la connaissons, » a déclaré l’auteur principal Colin Cherubim, qui a récemment obtenu un doctorat en sciences de la Terre et des planètes à l’Université Harvard. « C’est la première fois que l’on trouve une atmosphère sur une planète rocheuse dans la zone habitable d’une autre étoile. »
L’étude, publiée le 16 juillet dans la revue Science, décrit les observations d’hélium s’échappant de LHS 1140 b, une exoplanète rocheuse située à environ 48 années-lumière de la Terre. Ce signal confirme les prédictions théoriques antérieures sur la présence d’une atmosphère sur cette planète. LHS 1140 b orbite autour d’une naine rouge dans sa zone habitable, une région où la température et d’autres conditions environnementales peuvent permettre à l’eau liquide de rester à la surface de la planète.
Bien que les scientifiques aient identifié des milliers d’exoplanètes, y compris plusieurs mondes rocheux dans des zones habitables, la confirmation de la présence d’atmosphères sur ces planètes a été l’une des tâches les plus difficiles. « Il y a vingt ans, nous nous demandions si d’autres planètes de type terrestre existaient, » a déclaré Robin Wordsworth, professeur de sciences environnementales et d’ingénierie Gordon McKay, ainsi que professeur de sciences de la Terre et des planètes à Harvard et directeur de thèse de Cherubim. « Ensuite, nous avons appris qu’elles étaient courantes et en avons trouvé certaines dans la zone habitable. La question suivante était de savoir si l’une d’entre elles avait réussi à conserver une atmosphère. Maintenant, nous savons qu’au moins une l’a fait. »
C’est la première confirmation qu’une planète rocheuse dans la zone habitable a pu conserver une atmosphère pendant des milliards d’années.
Un modèle confirmé par les données du télescope
Cherubim et ses collègues ont développé un modèle théorique prédisant que les couches supérieures de l’atmosphère de LHS 1140 b contiendraient une grande quantité d’hélium, qui s’échappe lentement dans l’espace. Les chercheurs ont vérifié cette prédiction à l’aide du spectrographe Warm Infrared Echelle (WINERED) à l’Observatoire de Magellan au Chili. Leurs observations ont bénéficié d’un événement inhabituel lorsque LHS 1140 b et une autre planète sont passées devant leur étoile en une seule nuit. La deuxième planète n’a montré aucun signe d’atmosphère, tandis que LHS 1140 b a enregistré un signal clair d’hélium s’échappant, fournissant des preuves de la conservation de l’atmosphère.
Le co-directeur de Cherubim, David Charbonneau, chef du département d’astronomie de Harvard et astronome au Centre d’astrophysique | Harvard et Smithsonian, doutait initialement du succès du plan. La prédiction était basée sur un modèle mathématique, et ce type de signal n’avait jamais été observé auparavant depuis un monde rocheux. Les résultats de l’étude ont changé son avis. « Colin a analysé les planètes que nous connaissons et a prédit que celle-ci aurait une atmosphère d’hélium, » a déclaré Charbonneau. « Ensuite, il a obtenu du temps sur le télescope, a recueilli les données, et la détection était statistiquement incontestable. »
Cette découverte indique que les astronomes peuvent étudier les atmosphères des exoplanètes rocheuses depuis la Terre, en recherchant des gaz s’échappant dans l’espace. Les astronomes estiment que l’atmosphère de LHS 1140 b a été préservée pendant plus de trois milliards d’années, ce qui fait de la planète une cible particulièrement prometteuse pour de futures observations. Cherubim espère déterminer la composition chimique complète de son atmosphère et éventuellement établir si la planète possède des océans de surface ou d’autres caractéristiques liées à l’habitabilité. Lui et ses collègues prévoient également d’utiliser le modèle pour rechercher d’autres mondes rocheux avec des atmosphères. « C’était un test du modèle, et, espérons-le, ce n’est que le premier de nombreuses observations futures, » a-t-il ajouté.
Source : Science Daily
