Une équipe d'astronomes a annoncé le 16 avril 2025 qu'en cas d'étude d'une planète autour d'une autre star, ils avaient trouvé des preuves d'un gaz atmosphérique inattendu. Sur Terre, ce gaz – appelé sulfure de diméthyle – est principalement produit par les organismes vivants.
En avril 2024, le télescope spatial James Webb regarda l'étoile hôte de la planète K2-18B pendant près de six heures. Pendant ce temps, la planète en orbite est passée devant l'étoile. Starlight a filtré dans son atmosphère, portant les empreintes digitales des molécules atmosphériques au télescope.
En comparant ces empreintes digitales à 20 molécules différentes qu'ils s'attendraient potentiellement à observer dans l'atmosphère, les astronomes ont conclu que la correspondance la plus probable était un gaz qui, sur terre, est un bon indicateur de la vie.
Je suis astronome et astrobiologiste qui étudie les planètes autour d'autres étoiles et leurs atmosphères. Dans mon travail, j'essaie de comprendre quelles planètes voisines peuvent convenir à la vie.
K2-18B, un monde mystérieux
Pour comprendre ce que signifie cette découverte, commençons par le monde bizarre où il a été trouvé. Les astronomes attribuent l'étiquette « B » à la première planète du système, pas « A », pour éviter une éventuelle confusion avec l'étoile.
K2-18B est un peu plus de 120 années-lumière de la Terre – à l'échelle galactique, ce monde est pratiquement dans notre arrière-cour.
Bien que les astronomes connaissent très peu K2-18B, nous savons que c'est très différent de la Terre. Pour commencer, il est environ huit fois plus massif que la Terre, et il a un volume environ 18 fois plus grand. Cela signifie que ce n'est qu'environ la moitié aussi dense que la Terre. En d'autres termes, il doit avoir beaucoup d'eau, qui n'est pas très dense, ou une très grande atmosphère, ce qui est encore moins dense.
Les astronomes pensent que ce monde pourrait être une version plus petite du géant du géant de la glace de notre système solaire, appelé mini-neptune, ou peut-être une planète rocheuse sans eau mais une atmosphère d'hydrogène massive, appelée nain de gaz.
Une autre option, comme l'a récemment proposé l'astronome de l'Université de Cambridge, Nikku Madhusudhan, est que la planète est un «monde cycean».
Ce terme signifie de l'hydrogène sur l'océan, car les astronomes prédisent que les mondes hycéens sont des planètes avec des océans mondiaux plusieurs fois plus profonds que les océans de la Terre, et sans continents. Ces océans sont couverts par des atmosphères d'hydrogène massives qui mesurent des milliers de kilomètres de haut.
Les astronomes ne savent pas encore avec certitude qu'il existe des mondes hycéens, mais des modèles pour ce à quoi ceux-ci ressembleraient à la correspondance des données limitées JWST et d'autres télescopes ont collecté sur K2-18B.
C'est là que l'histoire devient excitante. Il est peu probable que les mini-neptunes et les nains à gaz soient accueillants à vie, car ils n'ont probablement pas d'eau liquide, et leurs surfaces intérieures ont d'énormes pressions. Mais une planète hycean aurait un océan large et probable. Les océans des mondes hycéens pourraient-ils être habitables – ou même habités?
Détection de DMS
En 2023, Madhusudhan et ses collègues ont utilisé la caméra infrarouge à longueur d'onde du télescope de James Webb pour inspecter la lumière des étoiles qui a filtré l'atmosphère de K2-18B pour la première fois.
Ils ont trouvé des preuves de la présence de deux molécules de carbone simples – le monoxyde de carbone et le méthane – et ont montré que l'atmosphère supérieure de la planète manquait de vapeur d'eau. Cette composition atmosphérique a soutenu, mais n'a pas prouvé, l'idée que K2-18B pourrait être un monde hycéan. Dans un monde hycéan, l'eau serait piégée dans l'atmosphère plus profonde et plus chaude, plus près des océans que la haute atmosphère sondée par des observations JWST.
Curieusement, les données ont également montré un signal supplémentaire et très faible. L'équipe a constaté que ce signal faible correspondait à un gaz appelé diméthyl sulfure, ou DMS. Sur Terre, le DMS est produit en grande quantité par des algues marines. Il a très peu ou pas de sources non biologiques.
Ce signal a rendu la détection initiale excitante: sur une planète qui peut avoir un océan massif, il y a probablement un gaz qui est, sur terre, émis par les organismes biologiques.
Les scientifiques ont eu une réponse mitigée à cette annonce initiale. Bien que les résultats soient passionnants, certains astronomes ont souligné que le signal DMS vu était faible et que la nature cycéenne de K2-18B est très incertaine.
Pour répondre à ces préoccupations, l'équipe de Mashusudhan est remise à JWST à K2-18B un an plus tard. Cette fois, ils ont utilisé un autre appareil photo sur JWST qui recherche une autre gamme de longueurs d'onde de lumière. Les nouveaux résultats – annuels le 16 avril 2025 – ont soutenu leurs premiers résultats.
Ces nouvelles données montrent une signature plus forte – mais encore relativement faible – que l'équipe attribue à DMS ou à une molécule très similaire. Le fait que le signal DMS soit apparu sur une autre caméra au cours d'un autre ensemble d'observations a rendu l'interprétation des DM dans l'atmosphère plus forte.
L'équipe de Madhusudhan a également présenté une analyse très détaillée des incertitudes dans les données et l'interprétation. Dans les mesures réelles, il y a toujours des incertitudes. Ils ont constaté que ces incertitudes sont peu susceptibles de tenir compte du signal des données, soutenant davantage l'interprétation du DMS. En tant qu'astronome, je trouve cette analyse passionnante.
La vie est-elle là-bas?
Cela signifie-t-il que les scientifiques ont trouvé la vie dans un autre monde? Peut-être, mais nous ne pouvons toujours pas être sûrs.
Premièrement, K2-18B a-t-il vraiment un océan profondément sous son atmosphère épaisse? Les astronomes devraient tester cela.
Deuxièmement, le signal est-il vu dans deux caméras à deux ans d'intervalle vraiment du sulfure de diméthyle? Les scientifiques auront besoin de mesures plus sensibles et plus d'observations de l'atmosphère de la planète pour être sûre.
Troisièmement, s'il s'agit bien de DMS, cela signifie-t-il qu'il y a de la vie? C'est peut-être la question la plus difficile à répondre. La vie elle-même n'est pas détectable avec la technologie existante. Les astronomes devront évaluer et exclure toutes les autres options potentielles pour renforcer leur confiance dans cette possibilité.
Les nouvelles mesures peuvent amener les chercheurs à une découverte historique. Cependant, d'importantes incertitudes demeurent. Les astrobiologistes auront besoin d'une compréhension beaucoup plus profonde du K2-18B et des mondes similaires avant de pouvoir avoir confiance en la présence du DMS et de son interprétation comme une signature de la vie.
Les scientifiques du monde entier examinent déjà l'étude publiée et travailleront sur de nouveaux tests des résultats, car la vérification indépendante est au cœur de la science.
À l'avenir, K2-18B va être une cible importante pour JWST, le télescope le plus sensible du monde. JWST pourrait bientôt observer d'autres mondes hycéens potentiels pour voir si le signal apparaît également dans les atmosphères de ces planètes.
Avec plus de données, ces conclusions provisoires peuvent ne pas résister à l'épreuve du temps. Mais pour l'instant, juste la perspective que les astronomes ont peut-être détecté des gaz émis par un écosystème extraterrestre qui bouillonnait dans un océan extraterrestre sombre et bleu est une possibilité incroyablement fascinante.
Quelle que soit la vraie nature de K2-18B, les nouveaux résultats montrent comment l'utilisation du JWST pour étudier d'autres mondes pour des indices de vie extraterrestre garantira que les prochaines années seront excitantes pour les astrobiologues.
