Cette exoplanète « hycéenne » pourrait être recouverte d’un océan bouillant

Des hypothèses contradictoires tentent d’expliquer le mélange chimique détecté par le JWST

Monde océanique : Le télescope spatial James Webb (JWST) permet aux scientifiques d’observer de plus près les exoplanètes précédemment découvertes. Deux équipes de chercheurs ont désormais utilisé le télescope de la NASA pour analyser les conditions particulières rencontrées dans un objet céleste unique.

TOI-270 d est une exoplanète de type Neptune, découverte à l’origine en 2019, avec un rayon plus de deux fois celui de la Terre et une orbite autour de son étoile hôte d’une durée de 11,4 jours terrestres. La planète se trouve à 70 années-lumière du système solaire et présente des conditions planétaires très particulières qui ont été décrites dans une étude récemment publiée par des scientifiques de l’Université de Cambridge.

L’étude décrit ce qui pourrait éventuellement être un monde « hycéen », un terme lié à un type particulier d’exoplanète avec un océan d’eau global et une atmosphère riche en hydrogène. Les chercheurs de Cambridge ont déclaré que l’océan du TOI-270 d aurait des températures allant jusqu’à 100 degrés Celsius, mais que l’eau pourrait toujours être liquide en raison de la pression atmosphérique élevée.

La planète ne serait de toute façon pas habitable, a expliqué l’auteur principal de l’étude, le professeur Nikku Madhusudhan. TOI-270 d est verrouillé par marée, avec un côté faisant en permanence face à l’étoile hôte, tout comme notre propre Lune montre toujours le même côté dans les observations au sol. La face exposée de l’exoplanète connaît probablement des températures extrêmement chaudes, a déclaré Madhusudhan, tandis que la face nocturne pourrait théoriquement abriter des conditions habitables s’il n’y avait pas une « atmosphère écrasante » avec des dizaines, voire des centaines de fois la pression à la surface de la Terre.

L’océan mondial de TOI-270 d a probablement des dizaines à des centaines de kilomètres de profondeur, possède un fond marin de glace à haute pression et « cache » un noyau rocheux au centre. Grâce aux observations du JWST, les chercheurs de Cambridge ont découvert que l’exoplanète ne présente aucun signe d’ammoniac, qui devrait être présent naturellement dans une atmosphère riche en hydrogène. L’ammoniac est cependant très soluble dans l’eau, et un monde hycéen avec un océan global semble être l’explication parfaite de ce mélange chimique particulier.

L’hypothèse hycéenne est contestée par le professeur Björn Benneke, un chercheur de l’Université de Montréal qui a fourni une image complètement différente du TOI-270 d. La température à la surface de l’exoplanète est bien trop élevée pour que l’eau reste à l’état liquide, et l’atmosphère semble contenir trop de vapeur d’eau. À 4 000 °C, l’eau pourrait exister dans un état « supercritique », dans lequel les états liquide et gazeux ne peuvent pas être parfaitement distingués. Ce serait presque comme un « fluide épais et chaud », a déclaré Benneke.

Le professeur canadien s’est également interrogé sur les signes révélateurs potentiels d’une activité biologique, car les deux équipes de chercheurs ont détecté du sulfure de carbone, généralement lié aux processus biologiques ici sur Terre. Cette molécule peut également être produite par d’autres sources, et il est « relativement facile » de se former dans une atmosphère riche en hydrogène. Les scientifiques doivent être très prudents lorsqu’ils communiquent ce type de résultats, car le public pourrait facilement propager l’idée que nous avons enfin trouvé une vie extraterrestre dans l’espace.