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Une nouvelle catégorie d’exoplanètes identifiée

Représentation artistique d'un coucher d'étoile sur une exoplanète-océan.

Représentation artistique d'une exoplanète-océan.

Photo : Université de Cambridge/Amanda Smith

Radio-Canada

Une nouvelle catégorie d'exoplanètes très différentes de la nôtre, mais qui pourraient aussi abriter la vie, a été identifiée par des astronomes britanniques, une découverte « qui pourrait accélérer considérablement la recherche de la vie en dehors de notre système solaire ».

L’astronome Nikku Madhusudhan et ses collègues de l’Université de Cambridge expliquent que ces planètes chaudes sont recouvertes d'océans et possèdent des atmosphères riches en hydrogène.

Ces mondes hycéaniques (hycean planets, en anglais) ressemblent à d'autres exoplanètes telles que les super-Terre et les mini-Neptune, et peuvent être jusqu'à 2,6 fois plus gros que la Terre. Ils présentent des températures atmosphériques atteignant près de 200 degrés Celsius, mais leurs océans pourraient, comme ceux de la Terre, être propices à la vie microbienne.

Une représentation de l’exoplanète K2-18b, découverte en 2016.

Une représentation artistique de l’exoplanète K2-18b, découverte en 2016 par des chercheurs de l'Institut de recherche sur les exoplanètes. Elle appartient à la nouvelle catégorie d'exoplanètes.

Photo : UdM/ALex Boersma

De telles planètes, qui ne sont pas présentes dans notre système solaire, seraient très nombreuses dans notre galaxie, la Voie lactée.

Un grand nombre de ces planètes sont plus grandes et plus chaudes que la Terre, mais présentent néanmoins les caractéristiques nécessaires pour accueillir de grands océans susceptibles d'abriter une vie microbienne similaire à celle que l'on trouve dans certains des environnements aquatiques les plus extrêmes de la Terre, expliquent les chercheurs dans un communiqué publié par l’Université.

Repères

  • Pas moins de 4512 exoplanètes ont été officiellement détectées dans plus de 3344 systèmes planétaires.
  • Plus de 7696 exoplanètes supplémentaires sont actuellement en attente de confirmation.

La grande majorité des exoplanètes découvertes depuis 30 ans présentent une taille se situant entre celle de la Terre et celle de Neptune. Il peut s'agir de géantes rocheuses ou glacées à l'atmosphère riche en hydrogène, ou d'une planète intermédiaire.

La plupart des mini-Neptunes font plus de 1,6 fois la taille de la Terre : elles sont plus petites que Neptune, mais trop grandes pour avoir un intérieur rocheux comme la Terre.

Si les travaux réalisés à ce jour révèlent que la pression et la température sous leur atmosphère riche en hydrogène seraient trop élevées pour permettre la vie, les travaux de l’équipe britannique consacrés à la mini-Neptune K2-18b permettent de penser que, dans certaines conditions, ces planètes pourraient abriter la vie.

Ces résultats ont mené les chercheurs à faire une étude détaillée de l'ensemble des propriétés planétaires et stellaires pour lesquelles ces conditions sont réunies, des exoplanètes connues où il pourrait être possible d'observer les biosignatures de la présence de la vie.

C’est ce travail d’enquête qui a permis aux astronomes britanniques d'identifier cette nouvelle classe de planètes. Parmi ces exoplanètes, on trouve également des mondes océaniques régis par des marées qui pourraient présenter des conditions d'habitabilité uniquement sur leur face nocturne permanente, et des mondes océaniques froids qui reçoivent peu de rayonnement de leur étoile.

Les planètes de cette taille dominent la population connue d'exoplanètes, bien qu'elles n'aient pas été étudiées avec autant de détails que les super-Terre, ajoutent les astronomes.

La taille seule ne suffit pas à confirmer si une planète est du nouveau type. D'autres aspects, tels que la masse, la température et les propriétés atmosphériques, sont nécessaires à la confirmation.

L'équipe de Cambridge a réussi à identifier un échantillon de planètes correspondant à la nouvelle catégorie. Elles sont des candidates de choix pour une étude détaillée avec des télescopes de nouvelle génération, tels que le télescope spatial James Webb (TSJW) qui doit être lancé en novembre.

Ces planètes orbitent toutes autour d'étoiles naines rouges situées à une distance comprise entre 35 et 150 années-lumière. Elles sont donc proches, selon les normes astronomiques. Les observations déjà prévues par le JWST de la candidate la plus prometteuse, K2-18b, pourraient mener à la détection d'une ou plusieurs molécules biosignatures, estiment les chercheurs.

La détection d'une biosignature transformerait notre compréhension de la vie dans l'Univers, ajoute Nikku Madhusudhan. Nous devons rester ouverts sur les endroits où nous pouvons trouver de la vie et sur la forme que cette vie prendra, car la nature continue de nous surprendre de manière souvent inimaginable.

Le détail de ces travaux est publié dans l'Astrophysical Journal (Nouvelle fenêtre) (en anglais).

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