Le télescope spatial James Webb observe une exoplanète similaire à la Terre et ouvre la question de l’existence d’une atmosphère

Dans la quête de mondes habitables, TRAPPIST-1e a toujours fait figure de favorite. Située en plein dans la « zone habitable » de son étoile – cette distance idéale où l’eau pourrait exister à l’état liquide –, elle coche beaucoup de cases. Une surface couverte d’un océan ou d’une calotte glaciaire n’est pas une pure fantaisie, mais tout cela dépend d’une condition cruciale : la présence d’une atmosphère pour maintenir une température clémente.

« TRAPPIST-1e est depuis longtemps considérée comme l’une des meilleures planètes pour rechercher une atmosphère », confirme le Dr Ryan MacDonald, de l’Université de St Andrews, qui a participé à l’analyse des données. C’était, sur le papier, la cible parfaite pour la puissance du James Webb.

Mais la science est rarement un long fleuve tranquille. Lorsque les premières observations sont arrivées en 2023, l’enthousiasme a vite été douché par un obstacle de taille. L’étoile du système, une naine rouge, est bien plus active et capricieuse que notre Soleil. Ses « taches stellaires », des zones de forte activité magnétique, créent un bruit de fond qui vient polluer la fine signature lumineuse que les chercheurs tentent d’isoler.

Le principe est simple : quand la planète passe devant son étoile, une infime partie de la lumière traverse son éventuelle atmosphère. Le spectrographe du télescope analyse alors cette lumière pour y déceler les « ombres » laissées par les molécules de gaz. Une méthode d’une précision diabolique, mais qui devient un casse-tête quand l’étoile elle-même n’arrête pas de « clignoter ».

Alors, quel est le verdict ? Pour l’instant, les scientifiques restent prudents et jonglent avec deux hypothèses. « La possibilité la plus enthousiasmante est que TRAPPIST-1e puisse avoir une atmosphère secondaire, riche en gaz lourds comme l’azote », explique Ryan MacDonald. Une atmosphère qui ne serait pas celle de sa naissance, mais qui se serait formée plus tard, un peu comme sur Terre.

L’autre possibilité, plus décevante mais pas encore écartée, est celle d’un simple caillou nu, sans la moindre enveloppe gazeuse. Les observations actuelles ne permettent pas de trancher définitivement.

Le feuilleton ne fait que commencer. Pour percer le mystère, il n’y a qu’une solution : observer encore et encore. À chaque passage de la planète devant son étoile, le signal se renforce et devient plus lisible. C’est un jeu de patience et d’accumulation.

« Dans les prochaines années, nous passerons de quatre observations de TRAPPIST-1e à près de vingt », se réjouit le Dr MacDonald. Chaque nouvelle donnée sera une pièce de plus au puzzle. L’équipe espère ainsi obtenir une réponse claire, dans un sens comme dans l’autre.

Au-delà du cas de TRAPPIST-1e, cette recherche illustre parfaitement la révolution en cours. On ne se contente plus de détecter des mondes lointains, on commence à pouvoir les « sonder », à étudier leur chimie. « Nous avons enfin le télescope et les outils pour rechercher des conditions habitables dans d’autres systèmes stellaires », conclut Ryan MacDonald. Que TRAPPIST-1e ait une atmosphère ou non, nous vivons sans doute l’un des moments les plus excitants de l’histoire de l’astronomie.