De l'eau découverte dans un système planétaire à 370 années-lumière de la Terre

Ce jeune système planétaire, connu sous le nom de PDS 70, est situé à 370 années-lumière. Son étoile centrale, âgée d'environ 5,4 millions d'années, est plus froide que le Soleil. Des géantes gazeuses gravitent autour d'elle. Des chercheurs ont récemment identifié l'une d'entre elles, PDS-70b, qui pourrait partager son orbite avec une troisième planète « sœur » en formation à cet endroit.

*Simulation du système planétaire PDS 70 et de son disque de gaz et de poussière le plus profond. Photo : NASA*

Deux disques distincts de gaz et de poussière – les matières premières nécessaires à la formation des étoiles et des planètes – entourent l'étoile. Les disques interne et externe sont distants d'environ 8 milliards de kilomètres. Les planètes géantes gazeuses en orbite autour de l'étoile hôte se trouvent à l'intérieur de ces disques.

Le télescope spatial James Webb a détecté des traces de vapeur d'eau dans le disque interne, situé à moins de 160 millions de kilomètres de son étoile hôte. Les astronomes pensent que ce disque interne est le lieu où se formeraient de petites planètes rocheuses semblables à celles de notre Système solaire si PDS 70 était semblable à notre Système solaire. Dans notre propre système planétaire, la Terre est située à 150 millions de kilomètres du Soleil.

L’étude a été publiée dans la revue Nature.

« Nous avons observé de l'eau dans d'autres disques de poussière et de gaz, mais pas à cette distance et pas dans un système où des planètes se rassemblent. Nous n'aurions pas pu effectuer ces mesures avant le télescope James Webb », a déclaré Giulia Perotti, directrice de l'étude à l'Institut Max Planck d'astronomie de Heidelberg, en Allemagne, dans un communiqué.

Les astronomes ont été surpris de trouver de la vapeur d'eau près de l'étoile du système planétaire PDS 70, compte tenu de son âge. PDS 70 est relativement ancienne pour une étoile abritant un disque planétaire. La quantité de gaz et de poussière dans les disques des systèmes planétaires diminue avec le temps, soit en raison de l'activité de l'étoile hôte, soit parce que de la matière s'est agrégée pour former des planètes. De l'eau n'avait jamais été détectée dans un disque planétaire de cet âge, ce qui a conduit les astronomes à penser que la vapeur d'eau n'aurait pas pu exister aussi longtemps et que les planètes rocheuses présentes seraient sèches.

Aucune planète n'a encore été détectée en formation dans le disque interne, mais tous les ingrédients nécessaires à leur formation ont été découverts. La présence de vapeur d'eau suggère que les planètes pourraient contenir de l'eau sous une forme ou une autre. L'avenir nous dira si les planètes se formeront et si elles ont le potentiel d'abriter la vie.

« Nous avons trouvé une quantité importante de petits grains de poussière. Combinée à la détection de vapeur d'eau, le disque interne est un endroit très intéressant », a déclaré Rens Waters, auteur de l'étude et professeur d'astrophysique à l'université Radboud aux Pays-Bas.

Mais d’où vient la vapeur ?

Il est possible que des atomes d'hydrogène et d'oxygène se soient combinés pour former des molécules d'eau dans le disque interne, ou que des molécules de glace se déplacent du disque externe plus froid vers le disque interne plus chaud, provoquant la transformation de la glace en vapeur d'eau.

La vapeur d'eau est stable malgré sa proximité avec l'étoile, car la couche de poussière la protège de la destruction par les rayons ultraviolets de l'étoile. L'équipe prévoit d'effectuer de nouvelles observations du système avec le télescope spatial James Webb afin de mieux comprendre les mystères de la formation des systèmes planétaires.

« Cette découverte est incroyablement passionnante car elle explore la région où se forment des planètes rocheuses semblables à la Terre », a déclaré le co-auteur de l'étude, Thomas Henning, directeur de l'Institut Max Planck d'astronomie.

Selon VOV

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