La possibilité de vie sur une planète lointaine devient de plus en plus lointaine.

En avril, une équipe de scientifiques de l'Université de Cambridge a affirmé qu'une planète en orbite autour d'une étoile lointaine pourrait abriter la vie . Cette annonce a suscité un vif débat parmi les astronomes ; de nombreux sceptiques ont estimé que les preuves étaient trop ambiguës.

Une équipe dirigée par la NASA a réalisé une nouvelle série d'observations de la planète K2-18b, située à 124 années-lumière de la Terre. Cette fois, ils disposent d'une image plus précise de la planète et ont confirmé la présence d'eau, peut-être même sous la forme d'un océan liquide.

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Cependant, les nouvelles observations n'ont pas permis de confirmer l'existence de la vie. Dans l'étude initiale, l'équipe de Cambridge suggérait que l'atmosphère de K2-18b semblait contenir un gaz que seuls les organismes vivants produisent sur Terre. L'étude de la NASA n'a trouvé aucune preuve convaincante de la présence de ce gaz.

De plus, l'équipe de la NASA soutient que même si le gaz était présent sur K2-18b, il aurait pu se former par de simples processus chimiques. Ce qui semblait autrefois être un indice prometteur de vie, une biosignature, pourrait n'être qu'un mirage.

« L’un des principaux points à retenir est que les biosignatures seront difficiles à établir, quel que soit le type de planète dont nous parlons », a expliqué Jacob Bean, un astronome de l’Université de Chicago qui n’a pas participé à l’étude.

L'équipe de la NASA, en collaboration avec le chef du groupe de Cambridge, a publié ses nouveaux résultats en ligne la semaine dernière. Les scientifiques ont soumis l'étude à une revue scientifique pour publication.

Les planètes en orbite autour d’autres étoiles sont si sombres que les astronomes doivent déchiffrer des indices à leur sujet, par exemple en observant comment elles bloquent la lumière de leur étoile lorsqu’elles passent devant elle.

Les premières études sur ces exoplanètes ont révélé que nombre d'entre elles sont plus grandes que la Terre, mais plus petites que les planètes géantes de notre système solaire externe. En l'absence d'analogues clairs aux cas connus, les chercheurs peinent à imaginer ces exoplanètes uniques. Sont-elles constituées de gaz, ou peut-être de mondes rocheux aux océans liquides ?

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À partir de 2022, les astronomes pourront utiliser un nouvel instrument puissant, le télescope spatial James Webb, pour observer ces mondes lointains. En 2023 et 2024, une équipe de chercheurs dirigée par Nikku Madhusudhan de l'Université de Cambridge a réalisé deux observations de l'exoplanète K2-18b.

Les chercheurs ont utilisé le télescope spatial pour capturer la lumière émanant du soleil de K2-18b lors de son passage dans l'atmosphère de l'exoplanète. Les molécules de l'atmosphère ont absorbé certaines longueurs d'onde, créant de subtils changements dans la lumière de l'étoile.

En avril, Madhusudhan et ses collègues ont déclaré que certains de ces changements étaient probablement causés par un gaz connu sous le nom de sulfure de diméthyle, ou DMS.

L'atmosphère terrestre contient du DMS, mais seuls les organismes vivants, comme les algues, en produisent. L'équipe de Cambridge a déclaré que K2-18b pourrait également abriter un océan regorgeant de vie, dont l'atmosphère serait imprégnée de DMS.

Dans trois analyses distinctes, d'autres chercheurs ont rapidement contesté cette affirmation. Ils ont avancé qu'un signal de type DMS pourrait être un élément non pertinent, ou peut-être une autre molécule n'influençant pas la présence de vie.

Tous les participants au débat ont convenu que de nouvelles observations de K2-18b seraient utiles. Si le DMS était effectivement présent dans l'atmosphère, son signal pourrait être renforcé par davantage de données.

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Et ces données étaient en route. En 2024, une équipe dirigée par Renyu Hu du Jet Propulsion Laboratory de la NASA a utilisé le télescope spatial pour effectuer quatre observations de K2-18b lors de son passage devant son étoile.

Les chercheurs ont ensuite analysé les résultats afin de déterminer la composition chimique de l'exoplanète. Ces dernières semaines, ils se sont associés à Madhusudhan pour analyser toutes les observations de K2-18b réalisées jusqu'à présent et obtenir une image encore plus précise.

Dans une interview, Hu a déclaré que certains aspects de K2-18b devenaient plus clairs. « Nous pouvons désormais affirmer avec certitude que l'atmosphère de la planète contient non seulement du méthane, mais aussi du dioxyde de carbone », a-t-il noté.

De plus, les observations révèlent que jusqu'à la moitié de la masse de l'exoplanète est constituée d'eau. « C'est un monde très riche en eau », a déclaré Hu.

Hu et ses collègues ne savent pas exactement sous quelle forme cette eau se présente. Une partie pourrait exister sous forme de glace dans un noyau rocheux. D'autres pourraient onduler à la surface sous forme d'un océan liquide. Malgré cette incertitude, Bean a déclaré que ces nouveaux travaux font de K2-18b « une planète passionnante », qui « ouvre la voie à l'étude d'un environnement d'eau liquide au-delà de notre système solaire pour la première fois ».

Cependant, la nouvelle étude sera décevante pour ceux qui espéraient une vie extraterrestre sur K2-18b. « Notre article n'apporte pas de preuve concluante de l'existence du DMS », a déclaré Hu. « Nous ne pensons pas avoir détecté de vie extraterrestre. »

Il est toujours possible que K2-18b abrite du DMS, mais à un niveau trop faible pour être clairement détecté. Hu et ses collègues ont ajouté un nouveau tournant au débat sur le DMS et les extraterrestres. Sur une planète comme K2-18b, affirment-ils, le DMS n'est pas une biosignature fiable.

Les nouvelles observations montrent que l'atmosphère de K2-18b est profondément différente de celle de la Terre. Pour étudier les interactions possibles entre les composés chimiques de l'exoplanète, Hu et ses collègues ont créé un modèle informatique de l'atmosphère. Dans leur modèle, la planète a accumulé un réservoir de DMS. L'exoplanète n'a pas eu besoin d'algues ni d'autres organismes pour produire ce gaz.

« Même s’il était là », a déclaré Bean, en faisant référence au DMS, « cela ne signifierait pas automatiquement qu’il y a de la vie. »

Hu reste optimiste quant à la capacité du télescope spatial à révéler davantage de détails sur les exoplanètes et même à détecter d'éventuels signes de vie. Mais, a-t-il averti, les scientifiques devront d'abord interpréter les observations qu'ils effectuent actuellement pour comprendre les différences entre les exoplanètes et la Terre.

« C'est plus compliqué », a-t-il déclaré. « Mais c'est potentiellement réalisable. » Vers 2025, The New York Times Company.

Par Carl Zimmer, The New York Times.