Une atmosphère détectée autour d’une lointaine planète de la taille de la terre

Étudier les lointaines exoplanètes est une entreprise délicate, mais en sondant leur atmosphère (ce qui s’avère encore plus difficile), les scientifiques peuvent obtenir de précieuses informations sur leur composition et même sur la probabilité de la présence d’une vie. Cette branche de l’astronomie a franchi une étape prometteuse cette semaine alors que des chercheurs ont détecté ce qu’ils estiment être la première preuve d’une atmosphère autour d’une planète de la taille de la Terre.

Depuis sa découverte en 2015, les scientifiques ont soupçonné que l’exoplanète GJ 1132b pouvait accueillir une atmosphère. À 39 années-lumière, ce monde ressemblant à Vénus tourne très près autour de son étoile naine rouge, à une distance d’environ 2,25 millions de km. Pour mettre cela en perspective, Mercure est, au plus près, à 46 millions de km de notre Soleil.

Comme pour l’image d’entête, représentation artistique de GJ 1132b orbitant son étoile. (Institut Max Planck pour l’astronomie)

Lorsque les exoplanètes orbitent de près leur étoile, comme celle-ci, la lumière aveuglante de cette dernière ne permet pas de les voir directement. Alors que les instruments en cours de développement, comme le télescope Project Blue, devraient obtenir les premières photographies de ces univers lointains, pour l’instant, les scientifiques s’appuient sur une technique appelée la méthode du transit. Elle consiste à détecter les légères variations de la luminosité de l’étoile alors qu’une planète passe devant.

Non seulement cela peut indiquer de la présence d’une exoplanète, comme ce fut déjà plusieurs fois le cas pour les scientifiques qui travaillent avec le télescope spatial Kepler de la NASA, mais peut également révéler des caractéristiques sur ce monde lointain.

En utilisant cette méthode pour suivre la fraction (0,3 %) de lumière de l’étoile bloquée par GJ 1132b, les scientifiques ont pu mesurer sa taille, environ 1,4 fois la taille de la Terre, avec 1,6 fois la masse. Mais dans de nouvelles observations utilisant le télescope MPG-ESO au Chili, une équipe internationale de scientifiques a observé GJ 1132b dans sept bandes de longueurs d’onde différentes, constatant que dans l’infrarouge la planète semblait plus grande.

Les chercheurs pensent que cela indique de la présence d’une atmosphère dont la composition se présente comme opaque à cette longueur d’onde spécifique, donnant l’impression que la planète est plus grande qu’elle ne l’est en réalité. Cette technique avait déjà permis d’indiquer de la présence d’atmosphères autour des exoplanètes proche de la taille de Jupiter, mais l’équipe affirme que ses résultats sont les premiers à révéler l’atmosphère d’une planète de la taille de la Terre. L’équipe a simulé diverses versions potentielles de l’atmosphère sur GJ 1132b et leur modélisation suggère qu’une atmosphère riche en méthane et en eau correspondrait aux observations.

Cela soulève la perspective d’un “monde d’eau” avec une atmosphère de vapeur chaude, rendant la vie improbable. À proximité immédiate de son étoile, l’atmosphère humide entraîne un fort effet de serre, ainsi les scientifiques ont estimé que ces caractéristiques pouvaient entrainer des températures égales à 232 °C.

Cette découverte représente un signe prometteur dans la recherche de la vie dans son ensemble. Comme la naine rouge de classe M au centre de ce système est très active et le type d’étoile le plus commun, elle présage de résultats similaires ailleurs dans l’univers. Ces étoiles libèrent des rayonnements et des éruptions qui tendent à dépouiller les planètes voisines de leurs atmosphères. Que GJ 1132b ait enduré ce bombardement pendant des milliards d’années, si longtemps que nous pouvons le détecter, signifie que ces conditions atmosphériques pourraient être assez courantes.

L’équipe espère que les secrets de GJ 1132b seront révélés dans d’autres études avec le télescope spatial Hubble, le Very Large Telescope de l’ESO et le télescope James Webb lorsqu’il sera lancé l’année prochaine.

L’étude publiée dans The Astrophysical Journal : Detection of the Atmosphere of the 1.6 M ⊕ Exoplanet GJ 1132 b.