À 48 années-lumière seulement, une possible planète océanique

LHS 1140b est scrutée sous toutes les coutures depuis sa découverte, à 48 années-lumière de la Terre, dans la constellation de la Baleine, en 2017. Ces astres, qui enrichissent le catalogue de quelques milliers d’exoplanètes, sont en orbite autour d’une autre étoile que le Soleil.

Une poignée seulement est dite potentiellement « habitable », c’est-à-dire susceptible d’abriter une forme de vie sur une planète rocheuse située ni trop près ni trop loin de son étoile.

« Avec des conditions de température et de pression à la surface qui permettraient à l’eau d’être liquide et de le demeurer », explique à l’AFP le doctorant en astrophysique Charles Cadieux, de l’Institut canadien Trottier de recherche sur les exoplanètes.

Son étude, menée par une équipe de l’Université de Montréal, confirme d’abord que LHS 1140b est une super-Terre, avec une masse d’environ 5,6 fois celle de notre planète bleue, et non une mini-Neptune.

Les premières observations la plaçaient pile entre ces deux types d’exoplanètes. Avec une densité telle qu’il pouvait s’agir d’une mini-Neptune, une boule de roche entourée d’une atmosphère très épaisse de gaz d’hydrogène et d’hélium. Ou bien d’une super Terre, voire « une planète océanique avec un cœur de roche un peu plus petit, mais compensé par une enveloppe d’eau », explique Cadieux.

Le télescope spatial James Webb a permis de trancher, en observant l’atmosphère de la planète à la faveur de son passage devant son étoile. Avec une « absence de signaux suggérant la présence d’hydrogène ou d’hélium », qui exclut le scénario d’une mini-Neptune.

« De grandes quantités d’eau »

La densité de LHS 1140b implique que « la planète a en fait de grandes quantités d’eau », selon Martin Turbet, co-auteur de l’étude et chercheur CNRS au Laboratoire de Météorologie Dynamique.

Des quantités phénoménales, même, puisque l’eau des océans sur Terre représente seulement 0,02 % de sa masse, alors qu’elle représenterait 10 % à 20 % de celle de LHS 1140b. Reste à savoir sous quelle forme.

Et c’est là que la question de l’atmosphère de la planète revient en jeu. « On n’a pas de démonstration directe qu’elle ait une atmosphère », prévient Turbet, « mais des éléments vont en ce sens ».

Premier atout, LHS 1140b est chauffée doucement par les rayons de son étoile, une naine rouge, avec des « températures attendues à la surface qui doivent être assez comparables aux températures qu’il y a sur Terre ou sur Mars », explique-t-il à l’AFP.

Selon que son atmosphère éventuelle contient peu ou beaucoup de gaz à effet de serre, comme le dioxyde de carbone, la surface de l’eau y sera gelée ou non. Elle pourrait même abriter un océan liquide sur une partie de la planète exposée aux rayons de son étoile.

À moins que cet océan soit tapi sous une couche de glace, un « petit peu comme pour les lunes glacées Ganymède, Encelade ou Europe, qui orbitent autour des planètes géantes du système solaire, Jupiter et Saturne », selon Turbet.

D’où l’importance d’observations supplémentaires. Pour confirmer, par exemple, les observations des spectromètres du James Webb indiquant « peut-être la présence d’azote », explique Charles Cadieux. Un gaz omniprésent, avec l’oxygène, dans l’air que les humains respirent sur Terre.

L’équipe de Montréal milite pour obtenir d’autres observations de LHS 1140b avec le James Webb, pour une durée de quelques heures par an.

« Nous avons besoin d’au moins un an pour confirmer que LHS 1140b a une atmosphère, et sans doute deux ou trois de plus pour détecter du dioxyde de carbone », estime l’astrophysicien René Doyon, co-auteur de l’étude cité dans un communiqué de son Université de Montréal.

Quant à aller s’abreuver à cette source, inutile d’en rêver. Elle se trouve à environ 450 000 milliards de kilomètres…