Le télescope spatial James Webb découvre du méthane et du dioxyde de carbone sur une planète recouverte d’un océan
Grâce au télescope spatial James Webb (JWST ou Webb), une équipe d’astronomes a découvert que l’exoplanète K2-18 b possède des molécules à base de carbone et qu’elle pourrait abriter un océan d’eau.
Les scientifiques ont donc découvert du méthane et du dioxyde de carbone dans l’atmosphère de K2-18 b, une lointaine exoplanète qui suscite depuis longtemps la curiosité des astronomes parce qu’elle pourrait abriter la vie.
Image d’entête : représentation artistique de l’exoplanète Hycéanique K2-18 b. (NASA/ CSA/ ESA/ J. Olmstead (STScI)/ N. Madhusudhan (Université de Cambridge)
Grâce aux données fournies par le télescope spatial James Webb, des scientifiques de la NASA, de l’Agence spatiale canadienne et de l’Agence spatiale européenne (ESA) ont pu détecter la présence de molécules contenant du carbone, notamment du méthane et du dioxyde de carbone, dans l’atmosphère de cette planète dont la masse est environ 8,6 fois supérieure à celle de la Terre.
Cette découverte vient s’ajouter à de récentes études suggérant que K2-18 b pourrait être ce que l’on appelle une exoplanète Hycéanique, c’est-à-dire une exoplanète susceptible d’avoir une atmosphère riche en hydrogène et une surface recouverte d’un océan d’eau.
En 2021, à propos de K2-18 b :
Elle a été repérée pour la première fois en 2015 par la sonde Kepler de la NASA. Les propriétés atmosphériques de l’exoplanète ont été révélées par des observations réalisées à l’aide du télescope spatial Hubble, le prédécesseur de James Webb, qui ont donné lieu à d’autres études qui ont depuis lors permis d’améliorer nos connaissances sur ce système. Ces études comprennent de nouvelles observations réalisées avec des instruments canadiens et européens à bord du télescope James Webb, tels que l’instrument NIRSpec de l’ESA.
Selon le professeur Nikku Madhusudhan, astronome à l’université de Cambridge et auteur principal de l’étude annonçant ces résultats (lien plus bas) :
Nos résultats soulignent l’importance de prendre en compte divers environnements habitables dans la recherche de la vie ailleurs. Traditionnellement, la recherche de la vie sur les exoplanètes se concentre principalement sur les petites planètes rocheuses, mais les mondes Hycéaniques plus grands sont beaucoup plus propices aux observations atmosphériques.
Ces premières observations du Webb ont également permis de détecter une molécule appelée sulfure de diméthyle, qui, sur Terre, n’est produite que par la vie, et qui est en grande partie émise par les vastes étendues de phytoplancton qui peuplent nos océans.
Spectres de l’exoplanète K2-18 b analysés par les instruments NIRISS et NIRSpec du JWST. (NASA, CSA, ESA, J. Olmstead (STScI), N. Madhusudhan (Université de Cambridge))
Selon Madhusudhan :
Les prochaines observations du Webb devraient permettre de confirmer si le [sulfure de diméthyle] est effectivement présent dans l’atmosphère de K2-18 b à des niveaux significatifs.
Même si K2-18 b contient des molécules carbonées et se trouve dans la zone habitable d’après la distance qui la sépare de son étoile, cela ne signifie pas qu’elle puisse nécessairement abriter la vie. Selon les scientifiques, la grande taille de la planète signifie que son intérieur contient probablement un vaste manteau de glace à haute pression. Et bien que les mondes Hycéaniques soient censés contenir des océans d’eau, il est possible que ceux-ci soient trop chauds pour être habitables ou liquides.
Selon Subhajit Sarkar, membre de l’équipe, de l’université de Cardiff (Royaume-Uni) :
Bien que ce type de planète n’existe pas dans notre système solaire, les sub-Neptune sont le type de planète le plus courant connu à ce jour dans la galaxie. Nous avons obtenu à ce jour le spectre le plus détaillé d’une sub-Neptune dans la zone habitable, ce qui nous a permis de déterminer les molécules présentes dans son atmosphère.
L’étude sera publiée dans The Astrophysical Journal Letters et disponible sur le site de l’ESA : Carbon-bearing Molecules in a Possible Hycean Atmosphere et présentée sur le site de la NASA : Webb Discovers Methane, Carbon Dioxide in Atmosphere of K2-18 b ainsi que sur le site de l’ESA : Webb discovers methane, carbon dioxide in atmosphere of K2-18 b.
