Une planète-océan sous une couverture d'hydrogène express
La lumière met 124 ans pour nous parvenir. C'est le temps qu'il a fallu aux rayons de l'étoile pour nous apporter la nouvelle de la planète K2-18b — entièrement recouverte d'un océan, mais enveloppée dans une épaisse couverture d'hydrogène. Elle est environ deux fois et demie plus grande que la Terre. Pendant longtemps, les scientifiques ont débattu : s'agit-il d'un monde aquatique avec une atmosphère dense, ou plutôt d'une version réduite de Neptune, sans surface solide ? Une nouvelle étude, basée sur les données du télescope spatial James Webb, fait pencher la balance en faveur de l'océan.
Les astronomes sont partis d'une recette simple : de l'hydrogène, du méthane et de la vapeur d'eau au-dessus d'une mer sans fin. À l'aide de modèles informatiques, ils ont calculé comment ce mélange absorbe la lumière de l'étoile lorsque la planète passe devant elle. Ensuite, ils ont comparé cette « empreinte » aux spectres réels obtenus par les instruments NIRISS et NIRSpec du télescope Webb. Il s'est avéré que le modèle avec un bar d'hydrogène (une pression comme celle que nous connaissons sur Terre au niveau de la mer), quelques pour cent de méthane et de monoxyde de carbone, ainsi que du dioxyde de carbone à des fractions de pour cent, correspond parfaitement aux observations dans la gamme de 0.8 à 5.2 micromètres. Pas besoin de faire appel au sulfure de diméthyle — une substance qui, sur Terre, n'est produite que par des organismes vivants et que l'on espérait tant trouver.
Le plus intéressant, c'est que l'océan sous une telle couverture pourrait être stable. Les calculs climatiques montrent que, pour une large gamme de températures et de pressions, l'eau reste liquide et ne s'évapore pas dans un enfer de serre incontrôlable. Cependant, pour maintenir un niveau élevé de méthane, la planète a besoin d'une source interne. Peut-être est-elle alimentée depuis les profondeurs pendant des milliards d'années — comme une fuite lente d'une bouteille de gaz qui empêche l'atmosphère de « s'essouffler ».
Ainsi, K2-18b reste une énigme, mais plus aussi floue. Elle ne rejette ni le scénario du monde aquatique, ni celui du mini-Neptune. Mais ce qui est clair maintenant, c'est qu'un ensemble simple de gaz, un océan et de la chaleur interne suffisent à expliquer tout ce que Webb voit. Et qui sait, peut-être que dans cette mer sombre et chaude se cachent des formes de vie vraiment extraterrestres ? La lumière qui en provient est encore en route, et chaque nouvelle vague nous en dit un peu plus.
La lumière de K2-18b met 124 ans à nous parvenir, donc nous voyons la planète telle qu'elle était en 1900 — à peu près à l'époque où les frères Wright effectuaient leur premier vol.
Dans le roman de Stanislas Lem « Solaris », un océan intelligent recouvrait une planète entière, mais là-bas il était seul face au cosmos, tandis qu'ici il est caché sous une épaisse couche de gaz.