Ce disque formant une planète contient 3 fois plus d’eau que tous les océans de la Terre

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La planète formant le disque HL Tauri vue par le Large Millimeter/submillimeter Array d'Atacama (ALMA). Crédits : ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Facchini et al.

Des astronomes ont réalisé une découverte exceptionnelle en cartographiant la présence d’eau dans un disque protoplanétaire entourant l’étoile HL Tauri, située à 450 années-lumière de la Terre, dans la constellation du Taureau.

Les berceaux de planètes en formation

Lorsqu’une étoile naît à partir d’un nuage de gaz et de poussière, une partie du matériau qui n’a pas été incorporée dans l’étoile forme un disque aplati autour de celle-ci.

Ce disque protoplanétaire est le lieu où les planètes et d’autres corps célestes pourront éventuellement émerger. Les particules de poussière et de gaz dans le disque peuvent en effet se regrouper sous l’influence de la gravité, formant ainsi des embryons planétaires. Au fil du temps, ces embryons pourront croître par accrétion de plus de matière, créant finalement des planètes à part entière.

Ainsi, le disque protoplanétaire représente une sorte de « berceau » pour les planètes en formation, fournissant le matériau nécessaire à leur développement. L’étude de ces disques permet donc aux astronomes de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents à la formation des systèmes planétaires.

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La région de l’espace qui abrite HL Tauri vue dans le cadre du Digitized Sky Survey 2. Crédits : ESO/Digitized Sky Survey 2

L’importance de l’eau dans la formation planétaire

Des astronomes ont récemment examiné le disque protoplanétaire entourant la jeune étoile HL Tauri. Pour ce faire, ils ont utilisé le Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), spécialisé dans le domaine millimétrique et submillimétrique, qui permet de capturer des images nettes de gaz et de poussière dans l’espace, y compris à des distances considérables.

L’ALMA a permis aux astronomes de déterminer la répartition de l’eau dans différentes zones du disque protoplanétaire de HL Tauri. Point intéressant, l’équipe a identifié une concentration significative d’eau (trois plus que tous les océans de la Terre) dans les rainures en forme d’anneau du disque, des creux formés par l’influence gravitationnelle de planètes en formation.

La présence d’eau dans ces rainures suggère ainsi une origine liée aux embryons planétaires. Cette eau aurait en effet influencé la composition chimique de ces planètes en herbe, offrant un lien précieux entre la matière première du disque et la construction des planètes.

Pour les chercheurs, cette découverte suggère ainsi que l’eau joue un rôle crucial dans le développement des systèmes planétaires. Elle offre par ailleurs un aperçu de la manière dont notre propre système solaire pourrait s’être formé il y a 4,5 milliards d’années.

Si ALMA se positionne aujourd’hui comme le seul instrument capable de résoudre spatialement l’eau dans un disque froid propice à la formation planétaire, d’autres projets en cours, comme le Telescope Géant européen (ELT), promettent d’apporter davantage de détails à ces observations. Ces avancées pourraient fournir une meilleure compréhension du rôle crucial de l’eau dans le processus de formation planétaire.

Les détails de l’étude sont publiés dans la revue Nature Astronomy.