Dans un développement qui surprendra légèrement quiconque a regardé un film de science-fiction, des astronomes ont détecté une atmosphère autour d'une planète rocheuse, semblable à la Terre, dans la zone habitable d'une autre étoile. La découverte, publiée le 16 juillet dans Science, offre la preuve la plus solide à ce jour que des planètes avec des températures et des compositions rocheuses globalement similaires à celles de la Terre pourraient exister au-delà de notre système solaire - et, vous savez, potentiellement supporter la vie.

« Une atmosphère est essentielle pour qu'une planète puisse supporter la vie telle que nous la connaissons », a déclaré l'auteur principal Collin Cherubim, qui a récemment obtenu son doctorat en sciences de la Terre et des planètes à l'Université Harvard. « C'est la première fois que quelqu'un trouve une atmosphère sur une planète rocheuse dans la zone habitable d'une autre étoile. »

La planète en question est LHS 1140 b, une exoplanète rocheuse située à environ 48 années-lumière de la Terre. Elle orbite autour d'une naine rouge dans sa zone habitable - cette région de Boucle d'or où les températures pourraient permettre à l'eau liquide de rester à la surface. La détection est venue d'observations d'hélium s'échappant de la planète, capturées à l'aide du spectrographe Warm Infrared Echelle (WINERED) à l'observatoire Magellan au Chili.

Les scientifiques ont identifié des milliers d'exoplanètes, y compris plusieurs mondes rocheux dans des zones habitables, mais confirmer si ces planètes ont des atmosphères a été l'un des défis les plus agaçants de la recherche sur les exoplanètes. « Il y a vingt ans, nous nous demandions si d'autres planètes de type terrestre existaient même », a déclaré Robin Wordsworth, professeur Gordon McKay de science et d'ingénierie environnementales à Harvard et l'un des conseillers de thèse de Cherubim. « Puis nous avons appris qu'elles sont courantes, et en avons trouvé certaines dans la zone habitable. La question suivante était de savoir si l'une d'entre elles avait réussi à conserver une atmosphère. Maintenant, nous savons qu'au moins une l'a fait. »

Cherubim et ses collègues ont développé un modèle théorique prédisant que la haute atmosphère de LHS 1140 b contiendrait de grandes quantités d'hélium s'échappant lentement dans l'espace. Ils ont testé cette prédiction lors d'un événement inhabituel où LHS 1140 b et une autre planète ont traversé devant leur étoile la même nuit. La deuxième planète n'a montré aucun signe d'atmosphère. LHS 1140 b, cependant, a produit un signal clair d'hélium s'échappant - preuve qu'elle conserve encore une atmosphère.

Le co-conseiller de Cherubim, David Charbonneau, chef du département d'astronomie de Harvard, doutait initialement que le plan réussisse. « Collin a analysé les planètes que nous connaissions et a prédit que celle-ci aurait une atmosphère d'hélium », a déclaré Charbonneau. « Ensuite, il a organisé du temps de télescope, a obtenu les données, et la détection était statistiquement solide comme un roc. »

La découverte suggère que les astronomes pourraient être capables d'étudier les atmosphères des exoplanètes rocheuses depuis le sol en cherchant des gaz s'échappant dans l'espace. Les astronomes estiment que l'atmosphère de LHS 1140 b a survécu pendant plus de trois milliards d'années, ce qui en fait une cible particulièrement prometteuse pour des observations supplémentaires. Cherubim espère identifier la composition chimique complète de l'atmosphère et déterminer éventuellement si la planète a des océans de surface ou d'autres caractéristiques d'habitabilité. Lui et ses collègues prévoient également d'utiliser le modèle pour rechercher d'autres mondes rocheux avec des atmosphères. « Cela a été une validation de modèle, et espérons-le, ce n'est que la première de nombreuses autres observations à venir », a-t-il déclaré.