Le télescope Hubble révèle qu'une exoplanète ressemblant à la Terre aurait régénéré son atmosphère

C'est une découverte surprenante révélée par le télescope spatial Hubble : une exoplanète rocheuse disposerait d'une atmosphère "secondaire", ou régénérée. L'étude des images fournies par Hubble a permis de distinguer une activité volcanique sur cette planète baptisée GJ 1132 b et située à 41 années lumières du système solaire. C'est la première fois qu'une atmosphère secondaire est détectée sur une planète hors du système solaire.

"Nous avons d'abord pensé que ces planètes fortement irradiées étaient assez 'ennuyeuses', car nous pensions qu'elles avaient perdu leur atmosphère", a déclaré Raissa Estrella, co-auteur de l'étude au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena (Californie), dans une note scientifique publiée par la NASA et l'ESA, l'Agence spatiale européenne. "C'est passionnant, car nous pensons que l'atmosphère que nous voyons aujourd'hui a été régénérée."

La combinaison d'observations directes et de modélisations informatiques ont permis d'établir que cette atmosphère secondaire était constituée d'hydrogène, de cyanure d'hydrogène, de méthane, d'ammoniac et d'une brume d'hydrocarbures, alors que l'atmosphère primaire de GJ 1132 b aurait plutôt été constituée d'hydrogène et d'hélium. Les études des astronomes suggèrent que l'hydrogène initial pourrait avoir été "absorbé" par le manteau de magma en fusion de l'exoplanète. Il serait à présent libéré par phénomène volcanique, formant cette nouvelle atmosphère. L'équipe scientifique fait l'hypothèse que la croûte terrestre de GJ 1132 b est très fine et qu'elle serait trop fragile pour supporter un quelconque relief ressemblant à des montagnes volcaniques. Le terrain plat pourrait être fissuré, à l'image d'une coquille d'œuf, ce qui pourrait expliquer la libération de l'hydrogène et autres gaz.

 
Si la température à la surface est de 15° pour la Terre, elle est de 256° pour GJ 1132 b. NASA/JPL-Caltech/Lizbeth B. De La Torre

Cette découverte est importante, car elle donne aux scientifiques travaillant sur les exoplanètes un moyen de mieux comprendre la géologie d'une planète à partir de son atmosphère", explique Paul Rimmer, de l'Université de Cambridge (Royaume-Uni) dans le communiqué. "Cette atmosphère secondaire provient de la surface et de l'intérieur de la planète, et c'est donc une fenêtre qui s'ouvre sur la géologie d'un autre monde", poursuit Paul Rimmer. "Il reste encore beaucoup de travail à faire pour regarder à travers, mais la découverte de cette fenêtre est d'une grande importance."

Lorsque les astronomes utiliseront le futur télescope spatial James Webb pour étudier GJ 1132 b, il est possible qu'ils puissent observer "non pas le spectre de l'atmosphère, mais plutôt le spectre de la surface" et donc une activité géologique réelle, avance Mark Swain, chef d'équipe au Jet Propulsion Laboratory.

GJ1132 b et la Terre partagent quelques points communs : toutes deux présentent une densité, une taille et un âge similaires et disposeraient d'une atmosphère composée en grande partie d'hydrogène au début et ont été chauffées avant de refroidir. Les études menées par les astronomes suggèrent qu'elles auraient la même pression atmosphérique à la surface.