Depuis les années 1990, les scientifiques ont répertorié des milliers de planètes en dehors de notre système solaire, appelées exoplanètes. Certaines d’entre elles sont massives et gazeuses, tandis que d’autres sont minuscules et rocheuses comme notre monde natal. Mais une analyse récente suggère que certaines de ces exoplanètes pourraient être plus denses et contenir plus d’eau qu’on ne le pensait auparavant, ce qui a de grandes implications pour la vie extraterrestre.
Il existe quatre principaux types d’exoplanètes : les neptuniennes, les géantes gazeuses, les super-Terres et les terrestres. Il n’est pas facile de repérer directement ces planètes, et encore moins de savoir de quoi elles sont faites. L’une des méthodes les plus éprouvées pour la chasse aux exoplanètes est la photométrie de transit, qui consiste à pointer un télescope vers une étoile et à mesurer la lumière lorsqu’une planète passe devant. Une baisse de luminosité indique la présence d’une planète.
Mais deux astronomes, Rafael Luque de l’Université de Chicago et Enric Pallé de l’Université de La Laguna en Espagne, voulaient connaître la densité de certaines exoplanètes. En regardant de plus près certaines de ces données de transit, ils ont découvert que quelque chose n’allait pas.
En croquant les données d’un répertoire de 34 planètes, Luque et Pallé ont découvert que certaines planètes contenaient plus d’eau qu’on ne le pensait. Selon la nouvelle analyse, ces planètes contiendraient environ 50 % d’eau et 50 % de roche, ce qui constituerait une nouvelle classe d’exoplanètes. En revanche, la Terre est presque entièrement constituée de roche, et contient globalement moins de 1 % d’eau, même si sa surface est recouverte d’une grande quantité d’eau. Les scientifiques pensent que l’eau est essentielle à la vie telle que nous la connaissons.
“C’était une surprise de voir des preuves de la présence d’un si grand nombre de mondes d’eau en orbite autour du type d’étoile le plus commun dans la galaxie”, a déclaré Luque, l’auteur principal de l’article, dans un communiqué. “Cela a des conséquences énormes pour la recherche de planètes habitables”. Leurs résultats ont été publiés dans la revue Science.
L’idée d’un monde aussi fortement saturé en eau relevait auparavant du domaine de la science-fiction. Dans un épisode de 1998 de “Star Trek : Voyager”, les explorateurs visitaient une planète entièrement composée d’eau, ressemblant à une mer sphérique.
Pour faire cette découverte, Luque et Pallé ont étudié de petites planètes en transit autour d’étoiles naines rouges M – un type d’étoile extrêmement commun dans l’univers visible, mais beaucoup plus petit et plus froid que notre Soleil. On pense que lorsque les planètes autour des naines M se forment, elles commencent par être des disques de poussière et de gaz en rotation. Lentement, elles prennent la forme de marbre que nous connaissons tous, mais forment d’abord des boucliers d’hydrogène et d’hélium appelés enveloppes.
Les enveloppes se désintègrent lentement au fil du temps, pour finalement dériver dans l’espace. Lorsqu’ils estiment la masse et l’orbite des exoplanètes, les astronomes doivent tenir compte de ces enveloppes. Mais lorsque Luque et Pallé ont refait les calculs de certaines de ces mesures, ils ont découvert que ces enveloppes n’existent probablement pas pour certaines de ces planètes. Au lieu de cela, elles sont probablement mi-roche et mi-eau.
Ces planètes n’ont probablement pas d’océans, cependant. Elles sont trop proches de leurs étoiles, ce qui signifie que toute eau de surface s’évaporerait immédiatement et passerait à une phase gazeuse supercritique – essentiellement un fluide super chaud dans lequel les phases liquides et gazeuses distinctes n’existent pas. Cela augmenterait leur rayon lorsqu’ils tournent autour de leur soleil.
“Mais nous ne voyons pas cela dans les échantillons”, a expliqué Luque. “Cela suggère que l’eau n’est pas sous la forme d’un océan de surface”.
Au lieu de cela, il est probable que l’eau soit intégrée dans la roche de ces planètes en proportions égales, formant peut-être des poches sous la surface. Cela peut sembler familier : Europe, une lune de Jupiter, contiendrait de l’eau liquide souterraine, et pourrait donc abriter la vie. La NASA espère envoyer une sonde sur Europe en 2024 afin de rechercher des signes de vie extraterrestre.
Il y a probablement des trillions de planètes dans l’univers. Selon l’encyclopédie des planètes extrasolaires, 5172 exoplanètes ont été découvertes à ce jour, occupant 3816 systèmes planétaires. En raison de leur taille comparativement plus petite et parce que, contrairement aux étoiles, elles ne génèrent généralement pas leur propre lumière, les planètes sont beaucoup plus difficiles à repérer avec des télescopes que les étoiles – dont le nombre est estimé à 200 milliards de milliards, ou 200 sextillions.
Par rapport au grand nombre d’étoiles observées, 5172 exoplanètes constituent un échantillon beaucoup plus petit. Mais il ne cesse de croître et des découvertes uniques sur ces autres mondes sont régulièrement annoncées. Par exemple, la pluie de diamants peut être assez fréquente sur certaines exoplanètes, alors que deux exoplanètes semblables à la Terre ont récemment été découvertes à 105 années-lumière.
Certaines de ces exoplanètes abritent-elles une vie extraterrestre ? Jusqu’à présent, les scientifiquesn’en ont aucune idée. Mais grâce à des outils comme le télescope spatial James Webb, il sera plus facile de découvrir de quoi sont réellement faites les exoplanètes et si elles abritent au moins les matériaux nécessaires à la vie. Jusqu’à présent, il y a beaucoup de bons candidats, mais cette nouvelle étude pourrait grandement ajouter à cette liste croissante.
