K2-18b, qui représente huit fois la masse de la Terre, est désormais la seule planète en orbite autour d’une étoile en dehors du système solaire, ou « exoplanète », connue pour avoir à la fois de l’eau et des températures qui pourraient soutenir la vie. 
La découverte, publiée aujourd’hui dans Nature Astronomy, est la première détection atmosphérique réussie d’une exoplanète en orbite dans la » zone habitable » de son étoile, à une distance où l’eau peut exister sous forme liquide. 
Le premier auteur, le Dr Angelos Tsiaras (UCL Center for Space Exochemistry Data (CSED)), a déclaré : « Trouver de l’eau dans un monde potentiellement habitable autre que la Terre est incroyablement excitant. K2-18b n’est pas la « Terre 2.0 » car elle est nettement plus lourde et a une composition atmosphérique différente. Cependant, cela nous rapproche de la réponse à la question fondamentale : la Terre est-elle unique ? »
Les résultats ont révélé la signature moléculaire de la vapeur d’eau, indiquant également la présence d’hydrogène et d’hélium dans l’atmosphère de la planète. Les auteurs pensent que d’autres molécules dont l’azote et le méthane peuvent être présent mais, avec les observations actuelles, elles restent indétectables. D’autres études sont nécessaires pour estimer la couverture nuageuse et le pourcentage d’eau atmosphérique présente.
La planète orbite autour de l’étoile naine froide K2-18, située à environ 110 années-lumière de la Terre dans la constellation du Lion. Compte tenu du haut niveau d’activité de son étoile naine rouge, K2-18b peut être plus hostile que la Terre et est susceptible d’être exposée à plus de rayonnement. 
K2-18b a été découverte en 2015 et fait partie des centaines de super-Terres, des planètes dont la masse se situe entre la Terre et Neptune, découvertes par le vaisseau spatial Kepler de la NASA. La mission TESS de la NASA devrait détecter des centaines de super-Terres supplémentaires dans les années à venir. 
Le co-auteur, le Dr Ingo Waldmann (UCL CSED), a déclaré : « Avec autant de nouvelles super-Terres qui devraient être découvertes au cours des deux prochaines décennies, il est probable qu’il s’agisse de la première découverte de nombreuses planètes potentiellement habitables. C’est non seulement parce que les super-Terres comme K2-18b sont les planètes les plus courantes de notre Galaxie, mais aussi parce que les naines rouges – des étoiles plus petites que notre Soleil – sont les étoiles les plus courantes. »
La prochaine génération de télescopes spatiaux, dont le télescope spatial NASA/ESA/CSA James Webb et la mission ARIEL de l’ESA, pourront caractériser les atmosphères plus en détail car ils embarqueront des instruments plus avancés. ARIEL devrait être lancé en 2028 et observera 1 000 planètes en détail pour obtenir une image vraiment représentative de ce à quoi elles ressemblent. La professeure Giovanna Tinetti (UCL CSED), co-auteure et chercheuse principale pour ARIEL, a déclaré : « Notre découverte fait de K2-18 b l’une des cibles les plus intéressantes pour de futures études. Plus de 4 000 exoplanètes ont été détectées mais nous n’en savons pas grand-chose sur leur composition et leur nature. En observant un large échantillon de planètes, nous espérons révéler des secrets sur leur chimie, leur formation et leur évolution. »
« Cette étude contribue à notre compréhension des mondes habitables au-delà de notre système solaire et marque une nouvelle ère dans la recherche sur les exoplanètes, cruciale pour finalement placer la Terre, notre seule maison, dans la plus grande image du cosmos », a déclaré le Dr Tsiaras. La secrétaire d’État Andrea Leadsom a déclaré : « L’exploration spatiale est l’une des plus grandes aventures de notre époque, et pendant des décennies, les scientifiques et les astronomes ont parcouru le ciel à la recherche de planètes capables d’abriter la vie. Cette découverte par des chercheurs britanniques est un pas de géant dans ce domaine. « , Ouvrant un nouveau monde de possibilités. 
Le Dr Colin Vincent, chef de la division d’astronomie du STFC, a déclaré : « Trouver d’autres planètes qui pourraient avoir la capacité de soutenir la vie est l’un des Saint Graal de la recherche en astronomie. Ce résultat basé sur les données du télescope spatial Hubble donne un avant-goût passionnant de ce qui pourrait être possible dans les prochaines années alors qu’un certain nombre de nouveaux télescopes et missions spatiales soutenus par le STFC et l’Agence spatiale britannique sont mis en ligne. »
Hubble de la NASA trouve de la vapeur d’eau sur une exoplanète en zone habitable pour la première fois
Les astronomes du Center for Space Exochemistry Data de l’University College de Londres au Royaume-Uni ont utilisé les données du télescope spatial Hubble de la NASA pour trouver de la vapeur d’eau dans l’atmosphère de K2-18b, une exoplanète autour d’une petite étoile naine rouge à environ 110 années-lumière dans la constellation du Lion. Si cela est confirmé par d’autres études, ce sera la seule exoplanète connue pour avoir à la fois de l’eau dans son atmosphère et des températures qui pourraient maintenir de l’eau liquide sur une surface rocheuse. L’eau liquide ne serait possible que si la planète se révélait être de nature terrestre, plutôt que de ressembler à une petite version de Neptune.
Compte tenu du haut niveau d’activité de son étoile naine rouge, K2-18b pourrait être plus hostile à la vie telle que nous la connaissons que la Terre, car elle est susceptible d’être exposée à des rayonnements de plus haute énergie. La planète, découverte par le télescope spatial Kepler de la NASA en 2015, a également une masse huit fois supérieure à celle de la Terre. Cela signifie que la gravité de surface sur cette planète serait nettement plus élevée que sur notre planète. L’équipe a utilisé des données d’archives de 2016 et 2017 capturées par Hubble et a développé des algorithmes open source pour analyser la lumière de l’étoile hôte filtrée à travers l’atmosphère de K2-18b. Les résultats ont révélé la signature moléculaire de la vapeur d’eau et suggèrent également la présence d’hydrogène et d’hélium dans l’atmosphère de la planète.
Les auteurs de l’article, publié dans Nature Astronomy, pensent que d’autres molécules, dont l’azote et le méthane, peuvent être présentes mais qu’elles restent indétectables avec les observations actuelles. D’autres études sont nécessaires pour estimer la couverture nuageuse et le pourcentage d’eau atmosphérique présente. Un article d’une autre équipe de scientifiques utilisant les observations de Hubble a été soumis à l’Astronomical Journal.
K2-18b est l’une des centaines de « super-Terres » – des exoplanètes dont les masses se situent entre celles de la Terre et de Neptune – découvertes par Kepler. La mission TESS de la NASA devrait détecter des centaines de super-Terres supplémentaires dans les années à venir. La prochaine génération de télescopes spatiaux, dont le télescope spatial James Webb, pourra caractériser plus en détail les atmosphères des exoplanètes. Le télescope spatial Hubble est un projet de coopération internationale entre l’ESA (l’Agence spatiale européenne) et la NASA.
https://hubblesite.org/contents/news-releases/2019/news-2019-50
https://phys.org/news/2019-09-potentially-habitable-planet.html