Une découverte fascinante à 120 années-lumière de la Terre !

Les scientifiques de la NASA annoncent une avancée majeure dans la recherche de la vie en dehors du système solaire rapporte Fox News (voir l'article en lien) … Le télescope spatial James Webb a détecté de manière certaine la présence d'une molécule dans l'atmosphère d'une exoplanète dénommée K2-18B qui gravite autour d'une étoile naine rouge dans la constellation du Lion. Le sulfure de diméthyle (ou DMS) est le composé organosulfuré le plus présent dans l'atmosphère terrestre. Les océans jouent un rôle majeur dans l'émission de cette molécule. Principalement issu du métabolisme et de la décomposition du phytoplancton, le DMS est injecté dans l'atmosphère par les embruns marins. Le professeur Nikku Madhusudhan de l'université de Cambridge (R.U.), qui a dirigé cette recherche, pointe l'importance de cette découverte : sur Terre, le DMS ne peut être produit que par la vie, et c'est la première fois qu'on trouve cette molécule sur une planète gravitant autour d'une étoile lointaine. Ajoutant à l'intérêt de la communauté scientifique, la NASA a aussi confirmé la présence de méthane et de CO2 dans l'atmosphère de K2-18B… Autant d'indices s'ajoutant à ceux collectés en 2019 par des télescopes (Kepler, Spitzer, Hubble) qu'un océan liquide occupe tout ou partie de sa surface.

K2-18B, seulement cartographiée en 2015, intéresse beaucoup les chercheurs qui ont déjà validé plusieurs conditions capitales pour que la vie y existe. Pépite parmi 1200 exoplanètes détectées lors de la mission K2, elle a été dénichée grâce à l'analyse de la variation de la courbe de lumière provoquée par le passage de la planète devant son étoile. Qualifiée de « super-Terre » ou de « mini-Neptune », sa masse est 8 à 9 fois plus importante que notre globe terrestre et elle est située dans la zone habitable autour de son étoile. Son cycle orbital court (33 jours) autour de la naine rouge K2 permet l'observation de multiples cycles avec – avantage supplémentaire – un contraste relativement faible entre la planète et son étoile hôte : les astronomes se sont naturellement focalisés sur cette cible de choix… La détection de DMS sur K2-18B est extraordinaire car c'est la première fois qu'une molécule produite par une décomposition organique est trouvée sur une exoplanète. Le professeur Madhusudhan veut rester prudent, appelant à continuer la recherche pour valider la découverte et en mesurer la portée… Hubble avait déjà confirmé une forte concentration de vapeur d'eau dans l'atmosphère pouvant générer des nuages au-dessus de K2-18B. Le télescope James Webb a pris le relai pour conclure à la présence de DMS… Comment ces outils arrivent-ils à une telle prouesse ?

Ils analysent la composition de la lumière qui traverse l'atmosphère de la planète ciblée – pour y détecter la signature chimique de molécules. Ils détaillent les spectres de la lumière des étoiles – comme un prisme transformant la lumière en arc-en-ciel. Si l'analyse spectrale démontre que le rayonnement électromagnétique n'est pas complet (comme un arc-en-ciel escamoté), cela signifie que des molécules chimiques ont absorbé la ou les parties manquantes. Ce sont de véritables signatures que les scientifiques peuvent alors décortiquer – comme ici pour conclure à la présence de DMS dans l'atmosphère de K2-18B…

Dans l'état actuel des connaissances scientifiques, le DMS ne peut être produit que par du phytoplancton. Plus que jamais, la lointaine K2-18B attire toute l'attention des chercheurs. Des avancées spectaculaires sont espérées dès 2028 avec la mise en orbite d'un nouveau télescope spatial, ARIEL (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey). Porteur d'instruments plus performants qu'Hubble, ce chef d'œuvre d'ingénierie conçu par l'Agence spatiale européenne aura pour mission d'analyser pendant 4 ans l'atmosphère de 500 à 1000 exoplanètes. Avec ARIEL, la stratégie reste de décomposer la lumière grâce à un spectromètre. Les raies spectrales produites par l'interaction entre l'atmosphère de l'exoplanète et le rayonnement de l'étoile sont isolées. Ces bandes spectrales permettent d'identifier les composants chimiques de l'atmosphère de planètes situées très loin de notre système solaire… Parmi plus de 3500 exoplanètes cartographiées à ce jour, gageons que K2-18B attirera l'œil inquisiteur d'ARIEL…