Découverte de la présence d’eau dans le disque interne d’une jeune étoile dotée de planètes géantes
Le système PDS70 à vraiment tout pour plaire. A peine avoir découvert qu’il hébergeait la première planète connue pour partager son orbite avec une planète en devenir (la semaine dernière), que maintenant l’on y découvre de l’eau…
Pour la première fois, selon une nouvelle étude, des astronomes ont découvert que des planètes extraterrestres rocheuses pourraient contenir de grandes quantités d’eau dès leur formation. La vie est présente pratiquement partout où il y a de l’eau sur Terre. C’est pourquoi la recherche d’exoplanètes potentiellement habitables s’est principalement concentrée sur la détection de la présence d’eau.
Image d’entête : représentation artistique du disque protoplanétaire du système PDS 70. (MPIA)
Le télescope spatial James Webb (JWST ou Webb) a détecté la signature moléculaire de l’eau dans le disque étendu de poussière et de gaz qui s’accroche encore à l’étoile PDS 70, dans la région où devraient se former des mondes semblables à la Terre. Cela pourrait aider à comprendre comment notre planète s’est formée et d’où vient son eau, mais c’est aussi un indice intéressant sur la formation d’autres mondes potentiellement habitables dans la galaxie au sens large.
Selon l’astronome Giulia Perotti, de l’Institut Max Planck d’astronomie, en Allemagne :
Nous avons vu de l’eau dans d’autres disques, mais pas aussi près et dans un système où des planètes sont en train de se former. Nous ne pouvions pas effectuer ce type de mesures avant Webb.
A partir de l’étude : section du spectre enregistré par l’instrument MIRI à bord du JWST à partir du disque autour de l’étoile PDS 70. Les nombreux pics peuvent être attribués à de l’eau ayant des propriétés différentes. La ligne noire représente le signal mesuré. La zone bleue en dessous est le résultat d’un calcul basé sur un modèle avec différentes hypothèses pour les propriétés de l’eau. (G. Perotti et col. / Nature/ MPIA)
L’eau est essentielle à la vie telle que nous la connaissons, mais on ne sait pas exactement comment la Terre l’a obtenue. Une théorie populaire veut qu’elle ait été apportée par des astéroïdes contenant de l’eau qui se sont écrasés sur la petite planète, mais de plus en plus de preuves suggèrent que ce n’est pas tout à fait vrai. Des études portant sur des météorites et des poussières lunaires suggèrent que de l’eau se trouvait dans le système solaire au moment de la naissance de la Terre et qu’elle a été incorporée dans la formation de notre planète.
Il est important de comprendre d’où vient l’eau sur un monde de type terrestre pour évaluer les chances d’habitabilité ailleurs dans la galaxie, c’est pourquoi les astronomes sont impatients de découvrir comment cela se produit. Cette découverte suggère également que l’eau est présente très tôt.
Selon Perotti :
Nous avons peut-être trouvé la preuve que l’eau pourrait également être l’un des ingrédients initiaux des planètes rocheuses et être disponible à la naissance.
PDS 70 est une étoile et un système de planètes naissantes, situés à quelque 370 années-lumière de la Terre et entourés d’un disque de matière dans lequel des exoplanètes sont en train de se former. Il est âgé d’environ 5,4 millions d’années, ce qui signifie qu’il est relativement vieux pour un disque protoplanétaire. En fait, les scientifiques ont identifié deux géantes gazeuses en orbite autour de l’étoile, avec des images directes à l’appui, en plus de ce qui semble être un disque de formation de lunes et un nuage de poussière co-orbital (lien ci-dessous).
La semaine dernière :
Le système étant si intéressant, Perotti et ses collègues ont utilisé le JWST pour l’examiner de plus près et voir s’ils pouvaient identifier la composition moléculaire du disque.
On pensait que la partie interne du disque, où se forment les planètes rocheuses, serait relativement sèche, en raison de la forte irradiation ultraviolette et des vents stellaires. Or, le spectre obtenu par le JWST correspond parfaitement à de la vapeur d’eau. Son origine de l’eau n’est pas claire, mais il y a deux possibilités. Elle pourrait s’être formée là où elle se trouve, avec l’étoile elle-même, à partir d’une nébuleuse riche en eau, ou s’être accumulée dans les régions extérieures du disque. La poussière abondante que l’équipe a trouvée dans le disque interne pourrait, selon les chercheurs, avoir servi de bouclier pour le protéger de l’étoile.
Pour Perotti :
La vérité réside probablement dans une combinaison de toutes ces options. Néanmoins, il est probable qu’un mécanisme joue un rôle décisif dans le maintien du réservoir d’eau du disque PDS 70. La tâche future consistera à découvrir de quel mécanisme il s’agit.
L’étude publiée dans Nature : Water in the terrestrial planet-forming zone of the PDS 70 disk et présentée sur le site de l’Institut Max-Planck d’astronomie : Water discovered in rocky planet-forming zone offers clues on habitability.