L’un des systèmes de bébés planètes les plus intéressants de la Voie lactée vient de détecter la présence de vapeur d’eau.
Et pas n’importe où non plus. Dans le disque étendu de poussière et de gaz qui s’accroche encore à l’étoile PDS 70, le télescope spatial James Webb a détecté la signature moléculaire de l’eau dans la région censée former des mondes semblables à la Terre.
Cela pourrait nous aider à comprendre comment la Terre s’est formée et d’où vient son eau ; mais c’est aussi un indice alléchant sur la formation d’autres mondes potentiellement habitables dans la galaxie au sens large.
“Nous avons vu de l’eau dans d’autres disques, mais pas si près dans et dans un système où les planètes s’assemblent actuellement”, explique l’astronome Giulia Perotti de l’Institut Max Planck d’astronomie en Allemagne.
“Nous ne pouvions pas faire ce type de mesure avant Webb.”
L’eau est essentielle à la vie telle que nous la connaissons, mais on ne sait pas très bien comment la Terre a obtenu son eau.
Une théorie populaire est qu’il a été livré par des astéroïdes contenant de l’eau qui se sont écrasés sur la planète bébé, mais un récent corpus croissant de preuves suggère que ce n’est pas toute l’histoire.
Des études sur les météorites et la poussière lunaire suggèrent que l’eau se trouvait dans le système solaire au moment de la naissance de la Terre et qu’elle a été incorporée dans la formation de notre planète d’origine.
Une illustration montrant où de l’eau a été trouvée dans le système PDS 70. (MPIA)
Comprendre d’où vient l’eau sur un monde de type terrestre est important pour évaluer les chances d’habitabilité émergeant ailleurs dans la galaxie, donc les astronomes sont désireux de savoir comment cela se produit. La découverte suggère également que l’eau est présente très tôt.
“Nous avons peut-être maintenant trouvé des preuves que l’eau pourrait également être l’un des ingrédients initiaux des planètes rocheuses et être disponible à la naissance”, a déclaré Perotti.
PDS 70 est un système planétaire d’étoile et de bébé, à quelque 370 années-lumière de la Terre, entouré d’un disque de matière dans lequel se forment des exoplanètes.
Il a environ 5,4 millions d’années, ce qui signifie qu’il est relativement ancien pour un disque protoplanétaire. En fait, les scientifiques ont identifié deux géantes gazeuses en orbite autour de l’étoile, avec des images directes pour démarrer, en plus de ce qui semble être un disque de formation de lune et un nuage de poussière co-orbital.
Parce que le système est si intéressant, Perotti et ses collègues ont utilisé JWST pour regarder de plus près, pour voir s’ils pouvaient identifier la composition moléculaire du disque, jusqu’à une échelle régionale.
On pensait que la partie interne du disque – où se forment les planètes rocheuses – serait relativement sèche, en raison de la puissante irradiation ultraviolette et des vents stellaires. Mais le spectre obtenu par JWST correspondait parfaitement à la vapeur d’eau.
Le spectre observé de l’eau PDS 70 (noir) comparé au spectre attendu (bleu). (MPIA)
La provenance de l’eau n’est pas claire, mais il y a deux options. Elle aurait pu se former là où elle se trouve, avec l’étoile elle-même, à partir d’une nébuleuse riche en eau ; ou il pourrait s’être accumulé à partir des régions extérieures du disque.
La poussière abondante que l’équipe a trouvée dans le disque interne aurait pu, selon les chercheurs, servir de bouclier qui le protégeait de l’étoile.
“La vérité réside probablement dans une combinaison de toutes ces options”, déclare Perotti. “Pourtant, il est probable qu’un mécanisme joue un rôle décisif dans le maintien du réservoir d’eau du disque PDS 70. La tâche future sera de découvrir de quel mécanisme il s’agit.”
La recherche a été publiée dans Nature.
