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Cette exoplanète pourrait-elle vraiment abriter la vie ?

Impression d'artiste de K2-18b. Crédits : ESA/Hubble, M. Kornmesser

Des analyses de suivi de l’exoplanète K2-18b suggèrent que ce monde pourrait être habitable. De quoi élargir notre champ de recherche de la vie extraterrestre.

En septembre dernier, l’exoplanète K2-18b a bénéficié d’une importante couverture médiatique. C’était d’ailleurs justifié. Nous savions déjà qu’elle évoluait dans la zone habitable de son étoile, à environ 124 années-lumière de la Terre. Une nouvelle étude nous avait ensuite révélé que cette planète contenait également de l’eau dans son atmosphère riche en hydrogène. Néanmoins, l’étendue de cette atmosphère et sa composition exacte n’étaient pas encore très bien définies. Ce sont pourtant ces conditions atmosphériques qui pourraient véritablement déterminer si la présence de la vie est possible ou non en dessous.

Comme le rappelle Nikku Madhusudhan, de l’Université de Cambridge et principal auteur de cette nouvelle étude : « de la vapeur d’eau a été détectée dans l’atmosphère d’un certain nombre d’exoplanètes, mais même si la planète est dans la zone habitable, cela ne signifie pas nécessairement que de l’eau liquide peut exister sous cette atmosphère« .

Une « mini-Neptune »

K2-18b présente un rayon 2,6 fois plus grand que celui de la Terre. Elle est également 8,6 fois plus massive. Compte tenu de ces proportions, il a été suggéré que cette planète ressemblerait davantage à une mini version de Neptune qu’à une version plus grande de la Terre.

Ce type de planète devrait normalement avoir une « enveloppe » d’hydrogène importante entourant une couche d’eau à haute pression. Si cette enveloppe est trop épaisse, alors la température et la pression à la surface de la couche d’eau sous-jacente seraient beaucoup trop importantes pour supporter la vie. Le but était donc de pouvoir déterminer l’épaisseur de cette fameuse enveloppe d’hydrogène.

Pour ces travaux, les chercheurs ont caractérisé la masse, le rayon et les données atmosphériques de K2-18b pour tenter de déterminer la structure de son atmosphère. Sur la base de ces résultats, ils ont ensuite essayé de restreindre la structure interne et les propriétés thermodynamiques de la planète grâce à la modélisation numérique et des méthodes statistiques.

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Vue d’artiste de K2-18b. Crédits : Amanda Smith

Des conditions favorables à la vie

Les chercheurs ont alors découvert que l’atmosphère riche en hydrogène de la planète contenait entre 0,02 et 14,8% d’eau. À titre de comparaison, notre atmosphère terrestre en contient entre 0 et 5%. Ils ont également repéré un peu de méthane et d’ammoniac. Pour le moment, il nous est en revanche impossible de savoir si ces hydrocarbures sont les produits de processus biologiques ou non biologiques.

Les chercheurs ont également découvert que la couche d’hydrogène pouvait représenter entre un millionième de la masse de la planète (similaire à l’atmosphère terrestre) et jusqu’à six pour cent de sa masse. La bonne nouvelle, c’est que même si cette fourchette reste assez large, ces conditions pourraient finalement toujours être favorables à la vie en surface.

Ainsi, cette étude ne confirme pas officiellement que K2-18b est habitable, mais elle montre que ce type de monde pourrait potentiellement l’être. « Il y a une chance raisonnable que la planète héberge un grand océan sous l’atmosphère à des pressions et des températures similaires à celles des océans de la Terre« , confirme en effet Nikku Madhusudhan à Newsweek .

L’autre point positif, c’est que ce monde évolue suffisamment proche de la Terre pour permettre des études de suivi avec la prochaine génération d’instruments. On pense notamment au James Webb Telescope et au télescope WFIRT qui devraient être bientôt opérationnels.

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