Plus les scientifiques en apprennent sur l'exoplanète K2-18b, plus elle devient intéressante. Et cela pourrait élargir les types d'exoplanètes que les astronomes ciblent dans leur recherche de vie au-delà de la Terre.
L'année dernière, les astronomes regardé dans l'atmosphère de l'exoplanète – une planète en dehors de notre système solaire – et a découvert à la fois de la vapeur d'eau et des températures qui pourraient potentiellement soutenir la vie.
Maintenant, les astronomes ont utilisé des données sur l'exoplanète, y compris sa masse, son rayon et ce qu'ils ont appris sur l'atmosphère, pour déterminer si elle peut héberger de l'eau liquide à sa surface. Leur étude publiée mercredi dans The Astrophysical Journal Letters.
K2-18b est huit fois la masse de la Terre et orbite autour d'une étoile naine rouge à 124 années-lumière de la Terre dans la constellation du Lion. La planète a été découverte pour la première fois en 2015 par le vaisseau spatial Kepler de la NASA.
L'exoplanète complète une orbite autour de son étoile tous les 33 jours et elle est beaucoup plus proche de son étoile que la Terre ne l'est du soleil. Mais l'étoile naine rouge est également beaucoup plus froide que notre soleil. L'étoile naine rouge est active, cependant, ce qui expose probablement l'exoplanète à plus de rayonnement que la Terre n'en reçoit.
"La vapeur d'eau a été détectée dans l'atmosphère d'un certain nombre d'exoplanètes mais, même si la planète est dans la zone habitable, cela ne signifie pas nécessairement qu'il existe des conditions habitables à la surface", a déclaré Nikku Madhusudhan, auteur principal de l'étude de la Institut d'astronomie de l'Université de Cambridge, dans un communiqué. "Pour établir les perspectives d'habitabilité, il est important d'obtenir une compréhension unifiée des conditions intérieures et atmosphériques sur la planète – en particulier, si de l'eau liquide peut exister sous l'atmosphère."
En fonction de sa taille, l'exoplanète pourrait être une Super-Terre ou un mini-Neptune car elle est double de la taille de la Terre mais pas aussi grande que Neptune. Et c'est dans la zone habitable de son étoile, ou à la bonne distance de l'exoplanète à l'étoile, ce qui signifie que de l'eau liquide peut exister à la surface de la planète.
Bien que l'atmosphère contienne de la vapeur d'eau, elle est également riche en hydrogène. Si l'exoplanète est un mini-Neptune, elle peut également inclure une "enveloppe" ou couche d'hydrogène importante autour d'une couche d'eau à haute pression. Si cette couche d'hydrogène est trop épaisse, cela augmenterait la température et la pression de l'exoplanète, la rendant inhospitalière.
L'équipe de recherche a examiné les données atmosphériques disponibles pour déterminer que la quantité de vapeur d'eau détectable est importante, tandis que d'autres produits chimiques comme le méthane et l'ammoniac étaient plus faibles que prévu.
Cela leur a permis de créer des limites pour un modèle de simulation de la planète et de son intérieur. Ils ont proposé de nombreuses possibilités. La planète pourrait être un monde rocheux plus grand que la Terre, un mini-Neptune gazeux ou même un monde océanique. Dans le cas d'un monde aquatique, le modèle permettrait des pressions et des températures similaires aux océans de la Terre.
"Nous voulions connaître l'épaisseur de l'enveloppe d'hydrogène – la profondeur de l'hydrogène", a déclaré Matthew Nixon, co-auteur de l'étude et doctorant au Cambridge Institute of Astronomy. "Bien qu'il s'agisse d'une question avec plusieurs solutions, nous avons montré que vous n'avez pas besoin de beaucoup d'hydrogène pour expliquer toutes les observations ensemble."
Ils ont découvert que l'enveloppe d'hydrogène représenterait au maximum 6% de la masse de la planète, et le minimum serait un millionième de la masse de la planète. Le minimum est similaire à la Terre.
Les chercheurs pensent que le K2-18b est potentiellement habitable et capable de supporter l'eau liquide sur la base de leurs résultats, en particulier lorsqu'il est combiné avec des recherches antérieures sur sa teneur en vapeur d'eau et sa température.
Sur la base de leurs modèles, les chercheurs pensent que cela ouvre la recherche de la vie en dehors de la Terre à des planètes beaucoup plus grandes que la nôtre. Et lorsque le télescope spatial James Webb de la NASA sera lancé l'année prochaine, il pourrait jeter un œil dans l'atmosphère de cette exoplanète pour en savoir plus sur sa composition.
Jusqu'à présent, de petites planètes rocheuses de la taille de la Terre ont été des cibles dans la recherche d'exoplanètes potentiellement habitables. Mais ceux qui ne sont pas les nôtres peuvent créer une autre opportunité.
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