Une nouvelle façon de faire pour sonder l’atmosphère des exoplanètes

Le télescope E-ELT entrera en service au Chili à partir de 2020.
Photo: Agence France-Presse (photo) ESO Le télescope E-ELT entrera en service au Chili à partir de 2020.

Paris – Les télescopes n’en finissent plus de découvrir des exoplanètes «potentiellement habitables», mais comment être sûr qu’elles le sont effectivement ? Des astronomes ont mis au point de nouvelles techniques pour y chercher, depuis la Terre, des traces d’eau et d’autres molécules vitales.


Depuis le début des années 1990, près de 900 planètes orbitant autour d’autres étoiles que notre Soleil ont été découvertes, selon les derniers chiffres de la NASA. Statistiquement, de récentes études estiment qu’il pourrait en exister au total plusieurs milliards dans l’Univers.


La plupart des exoplanètes découvertes jusqu’à présent sont plus grosses que la Terre. Mais certaines sont rocheuses et situées dans des zones considérées comme potentiellement habitables, ni trop proches ni trop éloignées de leur étoile. Autrement dit, ni trop chaudes ni trop froides pour être incompatibles avec la présence d’eau liquide, une condition nécessaire - mais pas suffisante - à une éventuelle forme de vie.


« Potentiellement habitable » ne signifie pas pour autant « habitée », et les moyens d’observation actuels restent insuffisants pour analyser la présence d’eau ou d’autres molécules complexes situées à des années-lumière de nous.


Spectre lumineux


Peut-être plus pour longtemps, si l’on en croit les recherches présentées vendredi à la conférence annuelle de la Royal Astronomical Society britannique à Saint-Andrews. Une équipe emmenée par l’Université néerlandaise de Leyde a en effet réussi à détecter l’empreinte laissée dans le spectre lumineux par des molécules d’eau, sans avoir recours à des télescopes spatiaux ultra-puissants.


D’ordinaire, les astronomes débusquent les exoplanètes en mesurant la façon dont leur gravité influence l’étoile autour de laquelle elles tournent. L’équipe de Leyde a quant à elle retourné le processus, en étudiant l’influence gravitationnelle d’une étoile sur sa planète.


Et grâce au spectrographe haute résolution (CRIRES) équipant le Très Grand Télescope de l’Observatoire européen austral (ESO), ils sont parvenus à lire les traces extrêmement ténues laissées par l’eau d’une exoplanète (HD 189733b, située à 63 années-lumière et où la température supérieure à 1000 °C) dans son atmosphère.


Molécules liées à la vie


Cette technique avait récemment permis de détecter des molécules de monoxyde de carbone (CO) sur cette exoplanète, mais aucune molécule plus complexe. « Nous savions que cela fonctionnait pour des molécules simples sur des longueurs d’onde plus courtes, mais pour être en mesure de traquer l’eau, nous avons dû explorer des longueurs d’onde plus importantes, là où l’atmosphère terrestre commence vraiment à bloquer les signaux que nous recherchons », explique dans un communiqué Jayne Birkby, l’astrophysicienne qui a dirigé cette étude.


« Nous n’étions pas certains que nous trouverions quoi que ce soit. Et nous avons été ravis lorsque le signal a surgi ! Cela signifie que nous pouvons encore faire bien davantage avec cette technique », estime-t-elle.


Si l’eau a pu être ainsi identifiée, les scientifiques estiment que cela ouvre la voie à la traque d’autres molécules elles aussi étroitement liées à la vie, comme l’oxygène ou le méthane, en particulier lorsque le télescope géant (E-ELT) de l’ESO entrera en service au Chili à partir de 2020.

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