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Les “mondes hycéens” pourraient-ils vraiment abriter la vie ?

Illustration d'artiste d'un monde hycéen en orbite autour d'une naine rouge. Crédits : Amanda Smith, Université de Cambridge

Une équipe d’astronomes identifie un nouveau type de planètes – les mondes hycéens – susceptibles d’abriter la vie. Plus petits que Neptune, mais plus grands que la Terre, ces objets remplis d’eau pourraient être la cible des télescopes de nouvelle génération.

Notre planète est la seule connue pour abriter la vie, les astrobiologistes se concentrent essentiellement sur les mondes semblables à la Terre pour sonder la présence de vie extraterrestre. Mais l’Univers est vaste, et les planètes semblables  à la Terre ne sont pas les plus nombreuses. Aussi, peut-être devrions-nous focaliser notre attention sur d’autres objets ?

Dans The Astrophysical Journal, une équipe dirigée par Nikku Madhusudhan, de l’Institut d’astronomie de Cambridge, propose de considérer une toute nouvelle classe de planètes, surnommée les mondes hycéens (hycean en anglais, une combinaison de hydrogen et ocean).

Un sous-type de mini-Neptunes

Les mondes hycéens, un terme inventé par l’équipe elle-même, donc rien d’officiel) sont sous-type spécifique de mini-Neptunes, des planètes plus petites que Neptune mais environ 1,6 fois plus grandes que la la Terre.

Ces objets sont essentiellement ce à quoi vous pourriez vous attendre si la Terre et Neptune avaient un bébé : ils sont grands et très chauds, ont des atmosphères remplies d’hydrogène et sont recouverts d’un immense océan. Ils ne sont pas présents dans notre système, mais nous savons qu’ils sont nombreux dans la Galaxie, évoluant autour de plusieurs types d’étoiles.

«Ces objets sont plus petits que les géants de glace mais trop gros pour avoir des intérieurs principalement rocheux comme les super-Terres», selon l’étude. «Des explorations antérieures des intérieurs de mini-Neptune ont révélé que dans certains cas, la pression et la température sous l’[atmosphère] riche en [hydrogène] seraient trop élevées pour permettre l’habitabilité», mais «des mini-Neptunes tempérés avec les bonnes propriétés peuvent permettre pour des conditions habitables dans leurs intérieurs».

Ces propriétés, en voici quelques-unes. Ces mondes pourraient mesurer jusqu’à 2,6 fois la taille de la Terre, avec des températures atmosphériques de 200 degrés Celsius. La présence d’eau liquide, une atmosphère riche en hydrogène, une pression atmosphérique et des températures de surface semblables à celles de la Terre sont également requises.

La profondeur à laquelle la vie – probablement microbienne – pourrait exister dans les océans hycéens dépend de ces conditions de surface particulières. Toutefois, les chercheurs soupçonnent que, dans certains cas, cette vie devrait exister plus profondément que le fond océanique de la Terre pour être protégée du milieu spatial.

planète mondes hycéens
Illustration d’artiste d’un monde océanique. Crédits : NASA

Plusieurs cibles prometteuses

Autre point intéressant : les mondes hycéens peuvent évoluer dans une zone habitable plus vaste que celle de la Terre, qui autorise la présence d’eau liquide en surface.

«Un monde hycéen peut être très éloigné de l’étoile avec peu d’irradiation et être encore habitable», explique Madhusudhan. «De même, la planète peut être un peu plus proche de l’étoile qu’une planète semblable à la Terre et toujours être habitable. Cela est dû à leur composition atmosphérique riche en hydrogène et au fait que leurs températures de surface peuvent être considérablement plus élevées que celles des planètes semblables à la Terre».

Pour faciliter les prochaines recherches, les astronomes ont établi une liste de plusieurs biosignatures susceptibles de trahir la présence de vie sur ces planètes, notamment l’oxygène, l’ozone, le méthane et l’oxyde nitreux, ainsi que des gaz rares, comme le chlorure de méthyle et le sulfure de diméthyle. Ils ont également identifié onze de ces planètes en orbite autour d’étoiles proches, toutes des naines rouges. Ces objets pourraient être ciblés par le James Webb Telescope, dont le lancement est prévu en novembre.