Les chercheurs scrutent l’espace à la recherche d’indices sur la potentialité de la vie ailleurs que sur Terre. K2-18 b, une exoplanète éloignée récemment observée par le télescope spatial James Webb, a livré des signaux intrigants. Les données suggèrent la présence de molécules de carbone, ouvrant la porte à l’hypothèse d’une atmosphère riche en hydrogène et d’une surface océanique.
L’exploration spatiale, au-delà de sa dimension technique, vise à répondre à des questions fondamentales sur l’existence de la vie au-delà de notre planète. Dans cette quête, les exoplanètes, ces mondes lointains orbitant autour d’autres étoiles, sont devenues des cibles privilégiées pour les chercheurs.
Dans ce contexte, K2-18 b, située à 120 années-lumière de la Terre dans la constellation du Lion et 8,6 fois plus massive que notre planète, est récemment devenue le centre d’attention suite à des découvertes réalisées par le télescope spatial James Webb, suggérant des conditions qui pourraient être propices à la vie. Les résultats de l’étude seront disponibles dans la revue The Astrophysical Journal Letters.
Des molécules porteuses de vie difficiles à détecter
Caractériser l’atmosphère des exoplanètes telles que K2-18 b est particulièrement difficile. Elles sont littéralement éclipsées par l’éclat de leurs étoiles hôtes, beaucoup plus grandes. L’équipe a contourné ce défi en analysant le spectre lumineux de l’étoile hôte de K2-18 b alors qu’elle traversait l’atmosphère de l’exoplanète. K2-18 b est une exoplanète dite en transit, ce qui signifie qu’il est possible de détecter une baisse de luminosité lors de son passage devant la face de son étoile hôte.
C’est ainsi que l’exoplanète a été découverte pour la première fois. En effet, lors des transits, une infime fraction de la lumière des étoiles traverse l’atmosphère de l’exoplanète avant d’atteindre les télescopes. Le passage de la lumière à travers l’atmosphère laisse des traces que les astronomes peuvent reconstituer pour déterminer les gaz constituant cette dernière.
James Webb a donc permis de détecter des molécules spécifiques sur l’exoplanète K2-18 b. Parmi ces molécules, le méthane et le dioxyde de carbone sont particulièrement notables. Leur présence est souvent associée à des processus biologiques ou à des conditions propices à la vie telle que nous la connaissons.
Ces récentes observations ne sont pas isolées. En effet, elles viennent renforcer des études antérieures qui avaient déjà mis en évidence des caractéristiques intéressantes de cette exoplanète. L’accumulation de ces données a conduit les scientifiques à classer K2-18 b dans la catégorie des exoplanètes « Hycean ». Ce terme est dérivé de la combinaison des mots « hydrogène » et « océan ».
Une exoplanète Hycean est donc un monde où l’atmosphère est dominée par l’hydrogène, mais qui présente également une grande quantité d’eau, souvent sous forme d’océans recouvrant sa surface. Cette combinaison est particulièrement intéressante pour les chercheurs, car elle pourrait offrir des conditions favorables à l’émergence et au maintien de la vie. L’hydrogène, en tant qu’élément le plus abondant de l’Univers, joue un rôle clé dans de nombreux processus chimiques, tandis que l’eau est un solvant universel essentiel à la vie telle que nous la connaissons.
Des signaux prometteurs à confirmer
L’une des découvertes les plus intrigantes est la possible présence de diméthyl sulfide (DMS). Le diméthyl sulfide (DMS) est une molécule organique soufrée qui, sur Terre, joue un rôle significatif dans certains processus biogéochimiques. Sa présence est particulièrement marquée dans les régions marines, où il est principalement produit par le phytoplancton. Le DMS est libéré dans l’atmosphère lors de la dégradation de certaines substances produites par ces micro-organismes. Une fois dans l’atmosphère, il peut participer à la formation de nuages et jouer un rôle dans la régulation du climat.
Si cette molécule est généralement associée à des processus biologiques sur Terre, sa présence sur une exoplanète pourrait suggérer des processus similaires, voire la présence de formes de vie. Cela pourrait signifier que des organismes, peut-être analogues au phytoplancton terrestre, pourraient exister sur K2-18 b et contribuer à la production de DMS. Cependant, il est essentiel de noter que la détection de DMS ne constitue pas une preuve directe de vie. D’autres processus abiotiques, c’est-à-dire non liés à la vie, pourraient également être responsables de la production de cette molécule.
C’est pourquoi Nikku Madhusudhan, l’astronome à l’origine de cette découverte, explique dans un communiqué : « Les prochaines observations de Webb devraient pouvoir confirmer si le DMS est effectivement présent dans l’atmosphère de K2-18 b à des niveaux significatifs ». La technologie actuelle permet d’identifier des molécules dans l’atmosphère d’exoplanètes lointaines, mais interpréter ces données nécessite prudence et rigueur.
Un environnement potentiellement habitable
Bien que K2-18 b se trouve dans la zone habitable de son étoile, cela ne signifie pas nécessairement qu’elle peut soutenir la vie. Sa grande taille suggère un intérieur probablement composé d’une importante couche de glace sous haute pression, similaire à Neptune. Cependant, contrairement à Neptune, K2-18 b pourrait posséder une atmosphère plus fine, riche en hydrogène, et une surface océanique.
Les exoplanètes de la taille de K2-18 b (située entre celle de la Terre et de Neptune) sont uniques et ne trouvent pas d’équivalent dans notre système solaire. Ces « sous-Neptunes » sont encore mal comprises, mais les découvertes récentes suggèrent qu’elles pourraient offrir des environnements propices à la recherche de signes de vie.
L’équipe a maintenant l’intention de mener des recherches de suivi avec le spectrographe MIRI (Mid-InfraRed Instrument) de Webb qui, espère-t-elle, valideront davantage les résultats et fourniront de nouvelles informations sur les conditions environnementales sur K2-18 b.
Madhusudhan conclut : « Notre objectif ultime est l’identification de la vie sur une exoplanète habitable, ce qui transformerait notre compréhension de notre place dans l’Univers. Nos découvertes constituent une étape prometteuse vers une compréhension plus profonde des mondes hycéens dans cette quête ».
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