Nous avons actuellement trouvé 867 exoplanètes différentes, mais nous n'avons pas encore déterminé avec certitude si l'une d'entre elles abrite la vie. Alors que l'oxygène est relativement abondant dans l'Univers, le trouver dans l'atmosphère d'une planète lointaine pourrait indiquer son habitabilité car sa présence - en grande quantité - signalerait la présence probable de la vie.
Mais où chercher en premier? Une nouvelle étude révèle que nous pourrions détecter l'oxygène dans l'atmosphère d'une planète habitable en orbite autour d'une naine blanche - une étoile qui est en train de mourir - beaucoup plus facilement que pour une planète semblable à la Terre en orbite autour d'une étoile semblable au soleil.
"Dans la quête de signatures biologiques extraterrestres, les premières étoiles que nous étudions devraient être des naines blanches", a déclaré Avi Loeb, théoricien au Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) et directeur de l'Institute for Theory and Computation.
Loeb et son collègue Dan Maoz de l'Université de Tel Aviv estiment qu'une étude des 500 naines blanches les plus proches pourrait repérer une ou plusieurs Terres habitables.
Une naine blanche est ce que deviennent des étoiles comme le Soleil après avoir épuisé leur combustible nucléaire. Il gonfle ses couches externes, laissant derrière lui un noyau chaud qui peut être de la taille de la Terre. Il se refroidit lentement et s'estompe avec le temps, mais il peut retenir la chaleur suffisamment longtemps pour réchauffer un monde proche pendant des milliards d'années.
Actuellement, la plupart des planètes que nous avons trouvées en orbite près de leur étoile parente, car les astronomes trouvent des planètes utilisant l'astrométrie par l'influence gravitationnelle de la planète sur l'étoile, ce qui la fait osciller très légèrement. Les planètes massives proches de l'étoile ont le plus grand effet et sont donc les plus faciles à détecter.
En utilisant la photométrie, les astronomes voient une baisse de la quantité de lumière émise par une étoile lorsqu'une planète passe devant l'étoile. Puisqu'un nain blanc a à peu près la même taille que la Terre, une planète de la taille de la Terre bloquerait une grande partie de sa lumière et créerait un signal évident. La photométrie, ou la méthode de transit, s'est révélée la meilleure façon de trouver des exoplanètes.
Une naine blanche est beaucoup plus petite et plus pâle que le Soleil, et une planète devrait être beaucoup plus proche pour être habitable avec de l'eau liquide à sa surface, ce qui devrait rendre les planètes autour d'une étoile naine blanche plus faciles à détecter. Une planète habitable ferait le tour de la naine blanche toutes les 10 heures à une distance d'environ un million de milles.
Plus important encore, nous ne pouvons étudier que les atmosphères des planètes en transit. Lorsque la lumière de la naine blanche brille à travers l'anneau d'air qui entoure le disque silhouette de la planète, l'atmosphère absorbe une partie de la lumière des étoiles. Cela laisse des empreintes chimiques montrant si cet air contient de la vapeur d'eau, ou même des signatures de vie, comme l'oxygène.
Mais il y a une mise en garde: avant qu'une étoile ne devienne une naine blanche, elle se transforme en une géante rouge, engloutissant et détruisant toutes les planètes voisines. Par conséquent, une planète devrait arriver dans la zone habitable après que l'étoile est devenue une naine blanche. Soit il migrerait vers l'étoile à partir d'une orbite plus éloignée, soit il s'agirait d'une nouvelle planète formée de restes de poussière et de gaz.
Cependant, nous n'avons pas encore trouvé d'exoplanète autour d'une naine blanche, même si Loeb et Moaz disent que l'abondance d'éléments lourds à la surface des naines blanches suggère qu'une fraction significative d'entre eux ont des planètes rocheuses.
Nous avons besoin d'un meilleur œil dans le ciel pour trouver des planètes autour de naines blanches, disent Loeb et Maoz, et le télescope spatial James Webb (JWST), dont le lancement est prévu d'ici la fin de cette décennie, promet de flairer les gaz de ces mondes extraterrestres .
Loeb et Maoz ont créé un spectre synthétique, reproduisant ce que JWST verrait s'il examinait une planète habitable en orbite autour d'une naine blanche. Ils ont découvert que l'oxygène et la vapeur d'eau seraient détectables avec seulement quelques heures de temps d'observation total.
"JWST offre le meilleur espoir de trouver une planète habitée dans un avenir proche", a déclaré Maoz.
Des recherches récentes menées par les astronomes de CfA Courtney Dressing et David Charbonneau ont montré que la planète habitable la plus proche est susceptible d'orbiter sur une étoile naine rouge (une étoile froide de faible masse subissant une fusion nucléaire). Puisqu'une naine rouge, bien que plus petite et plus faible que le Soleil, est beaucoup plus grande et plus brillante qu'une naine blanche, son éblouissement submergerait le faible signal de l'atmosphère d'une planète en orbite. JWST devra observer des centaines d'heures de transits pour avoir le moindre espoir d'analyser la composition de l'atmosphère.
"Bien que la planète habitable la plus proche puisse orbiter autour d'une étoile naine rouge, la plus proche que nous pouvons facilement prouver être porteuse de vie pourrait orbiter autour d'une naine blanche", a déclaré Loeb.
Lisez leur article ici.
Source: CfA
