Et les exoplanètes ? Durant la première année d’observation du télescope spatial James-Webb (JWST), tandis que s’accumulaient les communiqués présentant découvertes et images spectaculaires sur les premières galaxies de l’histoire de l’Univers, le contraste avec le domaine des planètes extrasolaires était saisissant. Pas un silence radio, mais presque. Ce alors que 30 % du temps d’observation du JWST doit être consacré à l’étude des exoplanètes, de leurs éventuelles atmosphères et des disques de gaz et de poussières où ces astres naissent. Excluant la présence d’une atmosphère autour de la première planète de l’étoile naine Trappist-1 (qui en compte sept), la principale annonce dans ce secteur n’avait rien d’enthousiasmant et elle a même fait l’effet d’une douche froide tant on fonde d’espoirs sur ce système proche. L’espoir d’y déceler un signe de vie extraterrestre.
Toutefois, s’étonner de cette maigre récolte, c’est oublier que l’exoplanétologie est un marathon par étapes. Ses spécialistes ont commencé par jauger les qualités du JWST. Première satisfaction, « le télescope est extrêmement stable, ce qui est une qualité importante pour l’étude des exoplanètes », explique Pierre-Olivier Lagage, directeur de recherche au CEA et coresponsable de MIRI, un des quatre instruments du James-Webb. Il ajoute : « J’ai été étonné de la facilité avec laquelle on pouvait voir un transit », c’est-à-dire la très légère baisse de luminosité de l’étoile lorsqu’une planète passe devant, ce qui permet par exemple d’en estimer le diamètre.
Ensuite vient l’analyse du spectre lumineux mesuré sur une exoplanète, qui détermine quelles molécules sont présentes dans son atmosphère. « Avec Hubble, on avait essentiellement accès à l’eau, rappelle Pierre-Olivier Lagage. Comme le JWST a toute la gamme de l’infrarouge, cela nous donne quasiment toutes les molécules. On cherche de l’eau, du méthane, du monoxyde et du dioxyde de carbone, de l’ammoniac, etc. Avec l’enjeu final de découvrir des biosignatures. »
Détection de dioxyde de soufre
Le terme de « biosignature » désigne une molécule dont la présence ne peut s’expliquer que par la présence de la vie. Un concept à manipuler avec circonspection, souligne le chercheur du CEA en évoquant le cas de l’ozone qui, sur la Terre, est le résultat de l’activité biologique : « On a longtemps parlé de l’ozone comme d’une biosignature, mais, sur certaines planètes, il est possible d’en fabriquer de manière abiotique », par des processsus physiques et chimiques ne faisant intervenir aucun être vivant. Pierre-Olivier Lagage reste donc « très prudent » vis-à-vis d’une annonce faite en septembre par une équipe présentant la découverte, grâce au JWST, de sulfure de diméthyle dans l’atmosphère de K2-18 b, supposée être une planète-océan. Sur la Terre, le sulfure de diméthyle n’est produit à grande échelle que par le phytoplancton ou par sa décomposition… Cependant, sa présence sur K2-18 b reste sujette à caution.
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