Un télescope observe une planète située à 124 années-lumière de nous et détecte dans son atmosphère des gaz que, sur Terre, des microbes produisent. On a envie de dire : voilà la vie. Mais ce n'est pas si simple.
La planète K2-18b est une boule enveloppée d'une épaisse couche d'hydrogène. Dans cette couche, comme dans un immense ballon chimique, des réactions se produisent. Deux gaz à l'odeur de soufre — le diméthylsulfure et le diméthyldisulfure — peuvent y naître sans aucune bactérie, simplement sous l'effet de la lumière de l'étoile et de la chaleur. Les auteurs de l'étude ont vérifié les mécanismes proposés précédemment pour leur formation et ont découvert que l'un d'eux produit effectivement des quantités notables de ces gaz. Mais il ne fonctionne que si une étape de la chaîne de réactions est franchie assez facilement. Or, personne n'a encore mesuré la hauteur de cette barrière en laboratoire.
Dans une telle atmosphère, les hydrocarbures se forment bien plus facilement — l'éthane, par exemple. Au télescope, il ressemble presque aux gaz soufrés et peut tromper l'observateur. Par conséquent, le signal pris pour des traces de vie est probablement dû à l'éthane.
Autre découverte : sous l'effet de la lumière, le sulfure d'hydrogène donne naissance à une brume. Même une infime quantité de sulfure d'hydrogène suffit pour que l'atmosphère se voile. Selon les planètes, cette brume est plus ou moins épaisse — et on comprend maintenant pourquoi : tout dépend de la quantité de soufre présente dans leur air.
Ainsi, K2-18b reste pour l'instant un simple laboratoire de chimie, et non un refuge pour la vie.
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2603.18923
The organosulfur biosignature gases dimethylsulfide (DMS) and dimethlydisulfide (DMDS) have recently been claimed to be present in the atmosphere of sub-Neptune exoplanet K2-18b, leading to the suggestion of possible extraterrestrial life. Abiotic formation pathways for DMS and DMDS in reducing atmospheres have also been proposed, raising concern over the use of DMS and DMDS as biosignature gases more generally. In this paper we independently test and contrast the proposed abiotic formation pathways for DMS and DMDS using K2-18b as a case study, and explore the wider implications for the atmospheric carbon and sulfur chemistry of hydrogen-rich sub-Neptunes. We demonstrate that one proposed formation pathway is capable of producing observable abundances of abiotic DMS and DMDS, however it depends sensitively on the energy barrier of the limiting step, which remains unmeasured experimentally. The formation of hydrocarbons including C2H6, however, occurs abundantly and offers a plausible alternative explanation to the reported suggestions of organosulfur compounds on K2-18b, having previously been shown to share similar spectral features with DMS and DMDS at near-IR wavelengths. Finally, we demonstrate that sulfur hazes form via the photochemistry of H2S and condense in the atmosphere of K2-18b even at trace abundances. We propose that variation in atmospheric sulfur abundance can explain the diversity of haziness observed across the sub-Neptune population so far with JWST.
Le sulfure d'hydrogène sent les œufs pourris, tandis que le diméthylsulfure sent la mer : c'est son odeur que l'on perçoit au bord de l'océan.
Dans le roman « Solaris » de Stanislas Lem, l'océan de la planète crée lui-même d'étranges structures — les scientifiques débattent encore pour savoir si l'on peut considérer cela comme de la vie.