Exoplanètes : l'eau moins présente que prévu sur les "Hycean"
La recherche remet en question la notion établie selon laquelle certaines exoplanètes, appelées sub-Neptunes, seraient des "mondes aquatiques" dotés de vastes océans. Contrairement aux hypothèses précédentes, ces planètes pourraient contenir beaucoup moins d'eau que prévu, ce qui pourrait modifier notre compréhension de l'habitabilité planétaire et de la présence de vie au-delà de la Terre. Pendant des années, la communauté scientifique a envisagé la possibilité de "planètes Hycéaniques", une classification pour les sub-Neptunes formées au-delà de la "ligne de neige", où la glace abonde. La théorie postulait qu'en migrant vers l'intérieur, ces planètes feraient fondre la glace, formant de profonds océans sous des atmosphères riches en hydrogène. Ce scénario a suscité l'enthousiasme, notamment concernant l'exoplanète K2-18b, où des observations préliminaires du télescope spatial James Webb (JWST) avaient suggéré la présence de sulfure de diméthyle, un gaz potentiellement biosignature, indiquant des conditions propices à la vie. Cependant, ces affirmations ont été remises en question. Des analyses indépendantes des données du JWST ont mis en doute la fiabilité de la détection du sulfure de diméthyle. De plus, de nouvelles théories suggèrent que les sub-Neptunes pourraient être des planètes riches en volatils avec des atmosphères denses et inhospitalières, plutôt que des corps océaniques. La dernière étude, co-dirigée par Caroline Dorn, professeure assistante à l'ETH Zürich, intègre les interactions chimiques entre le magma et l'atmosphère dans les modèles d'évolution planétaire, offrant une perspective nouvelle. Les résultats de cette étude de modélisation complète indiquent que le scénario envisagé de planètes lointaines avec d'énormes couches d'eau, où l'eau constituerait environ 50 % de la masse de la planète, est improbable. Dorn a déclaré que "les mondes Hycéaniques avec 10 à 90 % d'eau sont donc très improbables". Les simulations révèlent que l'hydrogène et l'oxygène, composants de l'eau, ont tendance à se lier aux métaux et aux silicates à l'intérieur de la planète. Par conséquent, même les planètes qui ont initialement accumulé une quantité substantielle de glace finissent par avoir une eau de surface représentant moins de 1,5 % de leur masse totale, un chiffre considérablement inférieur au pourcentage envisagé pour les planètes Hycéaniques. Aaron Werlen, un autre chercheur principal de l'ETH Zürich, a précisé ces résultats, notant que les simulations montrent systématiquement une réduction significative de la teneur en eau de ces planètes par rapport à leur accumulation initiale. L'eau restante en surface sous forme de H₂O est généralement limitée à quelques pour cent au maximum. De manière intrigante, l'étude suggère également que les atmosphères les plus riches en eau ne se trouvaient pas sur les planètes formées dans des régions froides et glacées, mais plutôt sur celles plus proches de leurs étoiles, où l'eau était générée par la réaction chimique de l'hydrogène atmosphérique avec l'oxygène provenant de la roche en fusion. Ces révélations ont des implications importantes pour l'astrobiologie. Si les planètes Hycéaniques sont moins courantes que prévu, la recherche d'eau liquide et de vie extraterrestre potentielle pourrait devoir se concentrer sur des planètes rocheuses plus petites, plus analogues à la Terre. Malgré cela, K2-18b reste un sujet d'étude fascinant. En tant que sub-Neptune, un type de planète absent de notre système solaire mais prévalent dans la galaxie, elle offre une opportunité unique d'acquérir des connaissances fondamentales sur la formation des systèmes planétaires et les facteurs qui différencient notre propre système solaire. Les conclusions de l'étude suggèrent également que la Terre pourrait ne pas être aussi unique qu'on le pensait. La recherche indique que de nombreux mondes lointains pourraient posséder des quantités d'eau similaires et modestes, ce qui implique que la Terre pourrait être une planète plus typique dans le paysage cosmique.