Les planètes “aquatiques” au-delà du système solaire seraient plus communes qu’on ne le pensait auparavant, représentant 35 % des exoplanètes de deux à quatre fois la taille de la Terre. Selon une nouvelle étude, les données du télescope spatial Kepler et de la mission Gaia indiquent que de nombreuses planètes sont composées de la moitié d’eau en masse, par rapport aux 0,02 % d’eau dont dispose la Terre.

Image d’entête : représentation artistique d’exoplanète découverte en orbite dans la zone habitable de leur étoile et ayant des similitudes avec la Terre : de gauche à droite, Kepler-22b, Kepler-69c, Kepler-452b, Kepler-62f et Kepler-186f. (NASA/ Ames/ JPL-Caltech)

L’eau est un ingrédient essentiel dans la recherche de la vie extraterrestre. Elle est fondamentale à toute biologie telle que nous la connaissons, elle se trouve ainsi en haut de la liste des propriétés des exoplanètes que les astrobiologistes recherchent. Sans eau, il n’y a pas de vie, alors les chasseurs d’exoplanètes les cherchent avec des signes positifs pour l’eau ou, à tout le moins, les bonnes conditions dans lesquelles l’eau liquide pourrait exister.

Aujourd’hui, une équipe internationale dirigée par Li Zeng de l’université d’Harvard a trouvé des signes indiquant que les mondes d’eau pourraient être beaucoup plus communs qu’on ne le pensait auparavant. L’étude a révélé que plusieurs des plus de 4 588 exoplanètes (au 21.08.2018) confirmées ou candidates font de 1,5 à 2,5 fois le rayon de la Terre. Cependant, le plus intéressant est apparu quand ils ont essayé de modéliser la structure interne de ces planètes semblables à la Terre.

Selon Li Zeng :

Nous avons étudié la relation entre la masse et le rayon et mis au point un modèle qui pourrait expliquer cette relation. Le modèle indique que les exoplanètes qui ont un rayon d’environ x1,5 rayon terrestre ont tendance à être des planètes rocheuses (typiquement x5 la masse de la Terre), alors que celles qui ont un rayon de x2,5 rayon terrestre (avec une masse autour de x10 celle de la Terre) sont probablement des mondes aquatiques.

En résumé, environ 35 % des exoplanètes plus grandes que la Terre sont des mondes aquatiques. Cela peut sembler être une bonne nouvelle pour les chasseurs de vie, mais il y a une mouche dans le potage cosmique. Loin d’être des planètes avec de vastes océans qui pourraient regorger de vie, elles sont en fait infernales, avec un environnement sous forme de cocotte-minute.

Selon Li Zeng :

C’est de l’eau, mais elle n’est pas aussi répandue que sur Terre. Leur température de surface devrait se situer entre 200 et 500 °C. Leur surface peut être enveloppée d’une atmosphère dominée par la vapeur d’eau, avec une couche d’eau liquide en dessous. En se déplaçant plus profondément, on s’attendrait à ce que cette eau se transforme en glace à haute pression avant d’atteindre le noyau rocheux solide. La beauté du modèle est qu’il explique comment la composition est liée aux faits connus au sujet de ces planètes.

Nos données indiquent qu’environ 35 % de toutes les exoplanètes connues qui sont plus grandes que la Terre devraient être riches en eau. Ces mondes d’eau se sont probablement formés de la même façon que les noyaux de planètes géantes (Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune), que nous trouvons dans notre propre système solaire. La mission TESS nouvellement lancée en trouvera beaucoup plus, avec l’aide d’un suivi spectroscopique au sol. Le télescope spatial de la prochaine génération, le télescope spatial James Webb, caractérisera, espérons-le, l’atmosphère de certaines d’entre elles. C’est une période passionnante pour ceux qui s’intéressent à ces mondes lointains.

Les scientifiques ont présenté leurs résultats le 17 août lors de la conférence Goldschmidt 2018 à Boston, Massachusetts et la présentation de la découverte sur Whiteiron (PDF) : Water-worlds are common: Exoplanets may contain vast amounts of water.