Pour la première fois, une atmosphère est détectée sur une exoplanète rocheuse habitable
L'exoplanète LHS 1140 b, un monde rocheux situé à 48 années-lumière de la Terre, possède une atmosphère. C'est la première fois qu'on en détecte une sur une planète tellurique nichée dans la zone habitable d'une autre étoile..
Pour la première fois, une atmosphère a été détectée autour d’une exoplanète rocheuse située dans la zone habitable d’une étoile. Cette planète, nommée LHS 1140 b, se trouve à 48 années-lumière de la Terre, dans la constellation de la Baleine. Une exoplanète est une planète qui orbite autour d’une étoile autre que le Soleil. La zone habitable désigne la région autour d’une étoile où les conditions permettent théoriquement la présence d’eau liquide à la surface d’une planète, un élément essentiel pour la vie telle que nous la connaissons. Jusqu’à présent, aucune atmosphère n’avait été confirmée autour d’une planète rocheuse en zone habitable, ce qui rend cette découverte majeure pour l’astronomie.
L’atmosphère de LHS 1140 b est principalement composée d’hélium, un gaz inerte et léger. Cette détection confirme un modèle théorique prédisant que certaines planètes rocheuses tempérées pourraient développer une enveloppe atmosphérique dominée par l’hélium. L’hélium est le deuxième élément le plus abondant dans l’univers après l’hydrogène. Sur Terre, il est rare dans l’atmosphère car il est trop léger pour être retenu par la gravité terrestre. La présence d’hélium autour de LHS 1140 b suggère que cette planète a pu perdre une partie de son atmosphère initiale, laissant place à une couche riche en hélium. Cette découverte a été réalisée grâce à un spectrographe, un instrument qui analyse la lumière des étoiles pour y détecter des signatures chimiques.
LHS 1140 b est une planète rocheuse, comme la Terre, mais elle est plus massive : sa masse est supérieure à cinq fois celle de notre planète. Elle orbite autour d’une naine rouge, un type d’étoile plus froide et moins lumineuse que le Soleil. Malgré cette différence, la planète bénéficie de températures comparables à celles de la Terre, grâce à sa distance par rapport à son étoile. Ce système stellaire abrite également une seconde planète rocheuse, LHS 1140 c, mais aucune atmosphère similaire n’y a été détectée. La détection de l’atmosphère de LHS 1140 b a été possible grâce à un alignement rare des deux planètes devant leur étoile, un événement qui ne se reproduira pas avant au moins cinquante ans.
La détection de l’atmosphère de LHS 1140 b a été réalisée le 23 septembre 2024 par une équipe de chercheurs de l’Université Harvard, dirigée par le doctorant Collin Cherubim. Les scientifiques ont utilisé le télescope Magellan/Clay, situé dans le désert d’Atacama au Chili, un des meilleurs sites au monde pour l’observation astronomique. Ils ont braqué un spectrographe sur l’étoile du système pendant que les deux planètes passaient devant elle. Cet instrument a permis de détecter la présence d’hélium s’échappant des hautes couches de l’atmosphère de LHS 1140 b. L’observation a nécessité une coordination précise, car les deux planètes sont passées devant leur étoile avec seulement 39 minutes d’écart.
Cette découverte valide un modèle théorique selon lequel certaines planètes rocheuses tempérées pourraient développer une atmosphère riche en hélium. Jusqu’à présent, ce scénario n’avait jamais été observé. Les chercheurs soulignent que cette atmosphère pourrait être le résultat de l’évaporation de l’atmosphère initiale de la planète, un processus qui laisse une enveloppe dominée par des gaz plus lourds comme l’hélium. Cette observation ouvre de nouvelles perspectives pour l’étude des atmosphères des exoplanètes, notamment celles situées en zone habitable. Elle pourrait également aider à mieux comprendre les mécanismes de formation et d’évolution des planètes rocheuses autour des naines rouges, un type d’étoile très répandu dans la galaxie.
