Webb repère de la vapeur d’eau dans un système solaire lointain

Le télescope spatial James Webb, exploité par la NASA, a réussi à identifier de la vapeur d’eau à des distances de moins de 100 millions de kilomètres d’une étoile.

Cette région est très intéressante car c’est là que des planètes terrestres rocheuses peuvent se former.

Autre découverte sensationnelle, le télescope spatial James Webb a repéré de la vapeur d’eau dans un système solaire lointain, baptisé PDS 70.

Dans leur quête pour comprendre comment l’eau, élément essentiel à la vie, parvient sur Terre, les scientifiques ont peut-être découvert des indices cruciaux provenant d’une source improbable : le système planétaire PDS 70, situé à 370 années-lumière de la Terre. Ce système, composé d’un disque interne et externe de gaz et de poussières et de deux planètes géantes gazeuses connues, pourrait nous aider à comprendre comment l’eau peut également se retrouver sur des exoplanètes rocheuses situées bien au-delà de notre système solaire.

Vapeur d’eau dans PDS 70 : un indice de la formation d’une planète rocheuse ?

L’instrument MIRI (Mid-Infrared Instrument) du télescope spatial James Webb de la NASA a détecté de la vapeur d’eau dans le disque interne du système, en particulier dans les zones situées à moins de 100 millions de kilomètres de l’étoile, une région considérée comme propice à la formation de planètes rocheuses et terrestres. C’est la première fois que de l’eau est détectée dans une région connue pour abriter au moins deux protoplanètes.

« L’eau a été observée dans d’autres disques, mais c’est la première fois que nous la détectons aussi près d’une étoile, dans un système où des planètes sont en cours de formation. Le satellite Webb a permis cette mesure unique », explique Giulia Perotti, de l’Institut Max Planck d’astronomie (MPIA) à Heidelberg, en Allemagne, et auteur principal de l’étude.

Thomas Henning, directeur du MPIA et coauteur de l’étude, ajoute : « Cette découverte est passionnante car elle explore la région où se forment généralement les planètes rocheuses semblables à la Terre. »

Webb : de la vapeur d’eau dans un système solaire lointain

PDS 70, une étoile de type K, est plus froide et son âge est estimé à 5,4 millions d’années, ce qui la rend relativement vieille pour une étoile dotée de disques de formation de planètes. La découverte de vapeur d’eau n’en est que plus surprenante.

Au fil du temps, la teneur en gaz et en poussières des disques de formation de planètes a tendance à diminuer, soit parce qu’ils sont emportés par le rayonnement et les vents de l’étoile centrale, soit parce qu’ils fusionnent en objets plus gros qui finissent par devenir des planètes. L’eau n’ayant jamais été détectée dans les régions centrales de disques d’âge similaire, les astronomes ont pensé qu’elle ne résisterait pas aux radiations stellaires, ce qui aurait créé un environnement aride pour d’éventuelles planètes rocheuses.

Toujours pas de planètes

Bien qu’aucune planète n’ait encore été détectée en formation dans le disque interne de PDS 70, les matières premières nécessaires à la construction de mondes rocheux, telles que les silicates, sont présentes. La détection de vapeur d’eau suggère que les planètes rocheuses qui s’y formeraient disposeraient d’eau dès le départ.

Rens Waters, de l’université Radboud aux Pays-Bas et coauteur de l’étude, explique : « Le disque interne est un endroit passionnant où l’on trouve une grande quantité de petits grains de poussière. Avec notre détection de vapeur d’eau, il s’agit d’un point chaud pour la formation potentielle de planètes. »

Les origines de l’eau dans PDS 70 : un mystère à élucider

Cette découverte soulève des questions sur l’origine de l’eau. L’équipe MINDS a proposé deux possibilités : soit les molécules d’eau se forment là où elles ont été détectées grâce à une combinaison d’atomes d’hydrogène et d’oxygène, soit les particules de poussière recouvertes de glace sont transportées du disque externe vers le disque interne, où la glace d’eau s’évapore et se transforme en vapeur. Cette dernière théorie est surprenante, étant donné que la poussière devrait traverser l’immense espace creusé par les deux planètes géantes.

Une autre énigme est de savoir comment l’eau peut subsister si près de l’étoile, alors que la lumière ultraviolette de l’étoile devrait détruire toutes les molécules d’eau. Il est très probable que les matériaux environnants, tels que la poussière et d’autres molécules d’eau, constituent un bouclier protecteur qui permet à l’eau de persister dans le disque interne de PDS 70.

À l’avenir, l’équipe de recherche prévoit d’utiliser deux autres instruments de Webb, NIRCam (Near-Infrared Camera) et NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph), pour approfondir l’étude du système PDS 70 et découvrir d’autres secrets sur ce monde lointain fascinant.

Cette découverte révolutionnaire s’inscrit dans le cadre du programme d’observation en temps garanti 1282 et a été publiée dans la revue Nature.

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Source : Curiosmos – Traduit par Anguille sous roche