🪐 Vie extraterrestre sur TRAPPIST-1 e: son atmosphère étudié de très près

La planète TRAPPIST-1 e, située dans la zone habitable de son étoile naine rouge, pourrait-elle abriter de l'eau liquide et peut-être même la vie ? Sa capacité à retenir une atmosphère constitue une pièce majeure de ce puzzle, un élément que les scientifiques peinent à confirmer malgré des avancées récentes.

Des études publiées dans The Astrophysical Journal Letters présentent ainsi les premières observations détaillées du système TRAPPIST-1 obtenues avec le télescope spatial James Webb de la NASA. Ces travaux, menés par des chercheurs comme Sukrit Ranjan de l'Université de l'Arizona, analysent des données initiales et proposent plusieurs scénarios pour l'atmosphère et la surface de cette exoplanète de taille terrestre.


L'analyse s'appuie sur un phénomène appelé transit, lorsque TRAPPIST-1 e passe devant son étoile. Durant cet événement, la lumière stellaire traverse son atmosphère potentielle, une méthode qui permet de rechercher des produits chimiques comme le méthane. Quatre transits observés ont effectivement révélé des indices de cette molécule, mais leur interprétation reste délicate pour les astronomes.

Une complication majeure provient de la nature de l'étoile hôte, TRAPPIST-1. Cette naine rouge dites "ultracool", beaucoup plus petite et froide que notre Soleil, peut elle-même générer du méthane dans son enveloppe stellaire. Cette particularité brouille les pistes et complique la distinction entre les signaux provenant de la planète et ceux de l'étoile, nécessitant une prudence accrue dans l'analyse.

Pour clarifier cette situation, l'équipe de Ranjan a simulé des modèles où TRAPPIST-1 e possède une atmosphère riche en méthane. Le scénario le plus plausible évoquerait alors un monde semblable à Titan, la lune de Saturne. Néanmoins, cette option elle-même apparaît peu probable avec les informations actuelles. Les chercheurs indiquent que les signaux captés pourraient simplement correspondre à du bruit stellaire.

De futures missions pourraient apporter des éléments de réponse plus clairs. C'est notamment le cas de Pandora, un petit satellite de la NASA prévu pour 2026. Conçu pour caractériser les atmosphères d'exoplanètes, il observera les étoiles avant, pendant et après les transits, ce qui devrait livrer des données plus précises sur des mondes potentiellement habitables.

En attendant, les scientifiques affinent leurs méthodes. Ils se concentrent sur une technique appelée transit double, observant simultanément TRAPPIST-1 e et une planète sans atmosphère du même système. Cette approche comparative devrait aider à mieux séparer les effets stellaires des signaux planétaires, bien que des observations supplémentaires soient encore nécessaires pour parvenir à une certitude (explication en fin d'article).

La méthode des transits pour étudier les atmosphères

La méthode des transits est une technique courante en astronomie pour détecter et analyser les exoplanètes. Elle repose sur l'observation de la légère baisse de luminosité d'une étoile lorsqu'une planète passe devant elle, un événement appelé transit.

Pendant un transit, la lumière de l'étoile traverse l'atmosphère de la planète, si elle en a une. Les molécules atmosphériques absorbent certaines longueurs d'onde, laissant une empreinte chimique que les instruments comme le spectrographe NIRSpec du télescope James Webb peuvent mesurer.

Cette approche permet d'identifier des gaz comme le méthane, l'eau ou le dioxyde de carbone, fournissant des indices sur la composition et les conditions de surface. Elle est particulièrement utile pour les petites planètes terrestres, où d'autres méthodes sont moins efficaces.

Cependant, la méthode a des limites, surtout avec des étoiles actives comme les naines rouges. Les variations stellaires peuvent masquer les signaux planétaires, nécessitant des techniques avancées et de multiples observations pour confirmer les résultats, comme c'est le cas pour TRAPPIST-1 e.