Eau et molécule organique détectées sur une exoplanète
Publié par Adrien le 20/03/2008 à 00:10
Sources: hubblesite.org & Gilbert Javaux - PGJ Astronomie
Illustration: NASA, ESA, & G. Bacon (STScI)
Le télescope spatial Hubble a fait la première détection à ce jour d'une molécule organique dans l'atmosphère d'une planète de la taille de Jupiter satellisant une autre étoile. Cette percée est une étape importante dans l'identification éventuelle des signes de vie (La vie est le nom donné :) sur une planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que...) en dehors de notre Système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le Soleil et des corps célestes ou objets définis...).

La molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui...) observée par Hubble (Le télescope spatial Hubble (en anglais, Hubble Space Telescope ou HST) est un télescope en orbite à environ 600 kilomètres d'altitude, il effectue un tour complet de...) est du méthane (Le méthane est un hydrocarbure de formule brute CH4. C'est le plus simple composé de la famille des alcanes. C'est un gaz que l'on trouve à l'état naturel et qui est produit par des organismes vivants. Il est...), qui dans les bonnes circonstances peut jouer un rôle majeur dans la chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs ou proches.) prébiotique, les réactions chimiques considérées nécessaires pour former la vie telle que nous la connaissons.


Vue d'artiste (Est communément appelée artiste toute personne exerçant l'un des métiers ou activités suivantes :) de la planète HD-189733b

Cette découverte prouve que Hubble, et les prochaines missions spatiales telles que le James Webb Space Telescope (Le James Webb Space Telescope (JWST), anciennement appelé le Next Generation Space Telescope (NGST), est un projet de télescope de la NASA avec le concours de l'Agence spatiale européenne (ESA) et de l'Agence...), peuvent détecter des molécules organiques sur des planètes autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres...) d'autres étoiles en employant la spectroscopie, qui décomposent la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet)...) pour révéler les traces (TRACES (TRAde Control and Expert System) est un réseau vétérinaire sanitaire de certification et de notification basé sur internet sous la responsabilité de la Commission européenne dans le cadre du...) de divers produits chimiques.

"C'est un tremplin crucial pour caractériser par la suite les molécules prébiotiques sur des planètes où la vie pourrait exister," commente Mark Swain du JPL (Jet Propulsion (La propulsion est le principe qui permet à un corps de se mouvoir dans son espace environnant. Elle fait appel à un propulseur qui transforme en force motrice l'énergie fournie par le milieu extérieur ou par un...) Laboratory, Pasadena, Californie) de la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son...), qui a dirigé l'équipe ayant fait la découverte. Swain est l'auteur principal d'un papier (Le papier (du latin papyrus) est une matière fabriquée à partir de fibres cellulosiques végétales et animales. Il se présente sous forme de feuilles minces et est...) paraissant dans l'édition de ce 20 Mars de Nature.

La découverte vient après des observations approfondies faites en Mai 2007 avec l'instrument NICMOS (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer) de Hubble. Elle confirme également l'existence de molécules d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) dans l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) de la planète, une découverte faite à l'origine par le télescope spatial Spitzer (Le télescope spatial Spitzer est le plus gros télescope infrarouge lancé par la NASA. Ces longueurs d'ondes ne pouvant être observées utilement depuis le sol, seul un objet à l'extérieur de l'atmosphère, refroidi...) en 2007 (voir notre news (NeWS est un système de fenêtrage conçu par James Gosling (qui a contribué à Java) et introduit par Sun Microsystems à la...)). "Avec cette observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude...), il n'y a aucun doute quant à la présence de l'eau," ajoute Swain.

La planète maintenant connue pour avoir du méthane et de l'eau est située à 63 années-lumière dans la constellation (Une constellation est un ensemble d'étoiles dont les projections sur la voûte céleste sont suffisamment proches pour qu'une civilisation les relie par des lignes imaginaires, traçant...) du Petit Renard (Renard est un terme ambigu qui désigne le plus souvent en français certains canidés du genre Vulpes, proches du loup et du chien. Mais,...) (Vulpecula). Appelée HD 189733b, la planète est si massive (Le mot massif peut être employé comme :) et si chaude qu'elle est considérée comme n'hébergeant probablement pas la vie. HD 189733b, une "Hot Jupiter", est si proche de son étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la plus proche de la Terre.) parent qu'il lui faut juste un peu plus de deux jours pour compléter une orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.). Ces objets sont de la taille de Jupiter mais orbitent plus près de leur étoile que la planète Mercure dans notre Système Solaire. L'atmosphère de HD 189733b dépasse 900 degrés Celsius, environ la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud, provenant du...) du point (Graphie) de fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état liquide. Pour un corps pur, c’est-à-dire pour une substance constituée de molécules toutes identiques, la fusion...) de l'argent (L’argent ou argent métal est un élément chimique de symbole Ag — du latin Argentum — et de numéro atomique 47.).

Bien que la planète soit trop chaude pour l'émergence de la vie comme nous la connaissons, "cette observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...) est la preuve que la spectroscopie peut finalement être faite sur une planète plus froide et potentiellement habitable satellisant une étoile plus faible de type naine rouge (En astronomie, les naines rouges sont les étoiles les moins massives ; en-deçà, ce sont les naines brunes, qui ne sont pas vraiment des étoiles.)," commente Swain. Le but final des études comme celle-ci est d'identifier les molécules prébiotiques dans les atmosphères des planètes dans les "zones habitables" autour d'autres étoiles, où les températures sont idéales pour que l'eau se trouve à l'état liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.).

Les observations ont été faites lorsque la planète HD 189733b est passée devant son étoile parent dans ce que les astronomes appellent un transit. Pendant que la lumière de l'étoile passait brièvement à travers l'atmosphère sur le bord de la planète, les gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un gaz...) dans l'atmosphère ont imprimé leurs signatures sur la lumière de l'étoile HD 189733.

Les astronomes ont été étonnés de constater que la planète a plus de méthane que prévu par les modèles conventionnels pour des "Hot Jupiters". "Ceci indique que nous ne comprenons pas encore vraiment les atmosphères des exoplanètes," note Swain.

"Ces mesures sont une étape importante pour notre but final de détermination des conditions, telles que la température, la pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.), les vents, les nuages, etc., et la chimie sur des planètes où la vie pourrait exister. La spectroscopie infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière...) est vraiment la clef (Au sens propre, la clef ou clé (les deux orthographes sont correctes) est un dispositif amovible permettant d'actionner un mécanisme.) pour ces études parce qu'elle est mieux assortie pour détecter des molécules," ajoute Swain.

Les co-auteurs de Swain sur l'article incluent Gautam Vasisht (JPL) et Giovanna Tinetti (University College, London/European Space Agency).

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