Pour la première fois, des astronomes détectent directement une atmosphère sur une exoplanète rocheuse orbitant dans la zone habitable de son étoile. Cette découverte marque une étape majeure dans la recherche de mondes potentiellement propices à la vie au-delà de notre système solaire.
La planète, LHS 1140 b, se trouve à 48 années-lumière de la Terre et orbite autour d’une naine rouge environ un tiers de la taille du Soleil. Découverte en 2017 par l’équipe de Jason Dittmann, elle est rocheuse avec un noyau de fer et se situe dans la zone dite de Boucle d’or, la région où les températures pourraient permettre l’existence d’eau liquide en surface.
Aujourd’hui, une équipe dirigée par Collin Cherubim de l’Université Harvard détecte l’atmosphère de la planète en analysant la signature spectrale des molécules lors du transit de LHS 1140 b devant son étoile. Grâce au Spectrographe WINERED de l’Observatoire Magellan au Chili, ils identifient un signal d’hélium clair, la première détection atmosphérique directe pour une exoplanète rocheuse.
« Nous avons effectivement détecté directement l’hélium présent dans l’atmosphère elle-même, et c’est la première détection directe pour une exoplanète rocheuse, ce qui est vraiment excitant », déclare Cherubim. « Et il y a ce bonus supplémentaire : elle se trouve dans la zone habitable, ce qui est super excitant pour l’astrobiologie, l’habitabilité et la recherche de vie. »
Cette découverte est importante pour plusieurs raisons. Les naines rouges sont connues pour leur activité intense d’éruptions et leur rayonnement, qui peuvent dépouiller les atmosphères planétaires avec le temps. La capacité de LHS 1140 b à conserver une atmosphère pendant des milliards d’années , son étoile a environ 6 milliards d’années , suggère que les planètes rocheuses autour de telles étoiles peuvent effectivement maintenir leurs enveloppes gazeuses, un signe prometteur pour la recherche plus large d’exoplanètes habitables.
L’équipe soupçonne que la planète « a probablement aussi beaucoup d’eau », et sa combinaison de composition rocheuse, de température adaptée et d’atmosphère confirmée en fait l’une des cibles les plus prometteuses pour des études futures dans la recherche de vie extraterrestre. Cherubim précise toutefois : « Je n’affirme pas que cette planète abrite la vie. »
Les chercheurs espèrent identifier d’autres gaz dans l’atmosphère, comme la vapeur d’eau, lors de futures observations. Ils notent également que la technique de détection, habituellement réservée aux géantes gazeuses, a désormais été appliquée avec succès à une planète rocheuse pour la première fois, ouvrant la voie à la caractérisation de nombreux autres mondes similaires.
« Cette planète a été découverte il y a environ 10 ans, et nous disons seulement maintenant, d’accord, c’est une atmosphère », explique Dittmann, co-auteur de l’étude. « Nous réduisons lentement l’écart et cochons ces cases. Nous trouvons une planète rocheuse, une planète à la bonne température, et maintenant c’est comme si, d’accord, nous en avons enfin trouvé une qui a une atmosphère. »
La découverte a été publiée dans la revue Science.
Traduit par Lydie