Dans la quête d’exoplanètes habitables, la question de l’atmosphère revient immanquablement. Et des astronomes présentent aujourd’hui une méthode qui, s’appuyant sur le futur télescope spatial James Webb, devrait permettre de donner des indices précis en la matière. En un temps record, de surcroît. Notamment concernant les planètes orbitant autour de naines rouges.

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    En 2021, la Nasa (États-Unis) lancera un nouvel engin d'exploration de l'espace, le télescope spatial James Webb. Parmi ses objectifs : l'étude des exoplanètes. Et avant même sa mise en service, les astronomesastronomes imaginent déjà les avancées qu'il permettra. Comme la détection d'une atmosphèreatmosphère en seulement quelques heures. Grâce à la signature thermique de l'exoplanète en question.

    “Confirmer la présence d’une atmosphère autour d’une douzaine d’exoterres”

    « Nous pensons que le télescope spatialtélescope spatial James Webb pourra confirmer la présence - ou l'absence - d'une atmosphère autour d'une douzaine d'exoplanètes rocheuses connues en moins de dix heures d'observation par planète », s'enthousiasme Jacob Bean, chercheur à l'université de Chicago (États-Unis). Et plus précisément, autour d'exoterres orbitant des naines rouges.

    Une aubaine, car dans leurs recherches de planètes habitables, les astronomes s'intéressent tout particulièrement à celles orbitant des naines rouges. Parce que les naines rouges sont les étoiles les plus nombreuses dans notre galaxie. Mais aussi parce qu'elles apparaissent plus petites et moins chaudes que notre Soleil. Rendant plus facile la détection de planètes en orbiteorbite autour d'elles par la méthode dite du transit planétairetransit planétaire. Lorsqu'elles passent devant leur étoile, ces exoplanètes, en effet, bloquent une plus grande partie de leur luminositéluminosité que dans le cas d'étoiles plus importantes. Et en orbitant plus près de leur étoile - pour avoir une chance de jouir de températures clémentes -, elles passent plus fréquemment devant elle, donnant aux astronomes plus d'occasions de les détecter.

    Des astronomes ont identifié une nouvelle méthode qui, grâce au futur télescope spatial James Webb – ici en vue d’artiste –, permettra de détecter la présence d’une atmosphère autour d’une exoplanète en seulement quelques heures d’observation. © Nasa
    Des astronomes ont identifié une nouvelle méthode qui, grâce au futur télescope spatial James Webb – ici en vue d’artiste –, permettra de détecter la présence d’une atmosphère autour d’une exoplanète en seulement quelques heures d’observation. © Nasa

    Des indices qui devront être vérifiés

    Cependant, autour des naines rouges, les conditions d'évolution des exoterresexoterres semblent difficiles. Certaines sont très actives et bombardent leurs planètes de ventsvents de particules chargées. De quoi potentiellement détruire leur atmosphère. Or, sans atmosphère, pas de vie possible. C'est pourquoi l'apport du télescope spatial James Webb pourrait s'avérer décisif.

    La méthode développée par les astronomes repose sur une autre caractéristique des exoplanètes qui orbitent autour de naines rouges : leur rotation est verrouillée. De telle sorte qu'elles présentent toujours à la Terre leur côté nuit lorsqu'elles passent devant leur étoile et leur côté jour juste avant - ou après - leur passage derrière leur étoile.

    Or la présence d'une atmosphère autour d'une planète joue un rôle de régulation de la température. Ainsi, pour faire simple, si le télescope spatial enregistre une température de jour inférieure à celle présumée pour de la roche brute - une opération qui ne devrait pas nécessiter plus de deux passages de la planète derrière son étoile -, cela constituera un indice de la présence d'une atmosphère autour de l'exoplanète étudiée. Un indice qui pourra alors être vérifié par d'autres méthodes plus classiques.