Les scientifiques révèlent les signes « les plus prometteurs à ce jour » d’une vie extraterrestre sur la planète K2-18b

Une atmosphère intrigante dans la zone habitable

Les molécules détectées, le sulfure de diméthyle (DMS) et le disulfure de diméthyle (DMDS), ont été repérées dans l’atmosphère de K2-18b, une exoplanète située à 124 années-lumière de la Terre. Cette planète évolue dans la zone habitable de son étoile, une région où l’eau liquide peut exister à la surface, selon une étude publiée dans The Astrophysical Journal Letters.

Sur notre planète, le DMS et le DMDS sont exclusivement produits par des organismes vivants comme les algues marines et d’autres microbes. Jusqu’à présent, aucune détection claire de ces composés n’avait été faite dans l’atmosphère d’autres planètes ou lunes. Bien qu’il soit théoriquement possible que ces substances se forment par des processus non biologiques, elles sont considérées comme des biosignatures potentielles sur d’autres mondes.

« Nos résultats fournissent une nouvelle preuve indépendante de la possible existence d’une biosphère sur K2-18b » et « représentent une avancée importante dans la recherche de signes de vie sur les exoplanètes », écrivent les chercheurs dans leur publication.

K2-18b : une Planète-hycéan à l’étude

K2-18b mesure 2,6 fois le diamètre de la Terre et possède une masse 8,6 fois supérieure. Elle est soupçonnée d’être un monde hycéen, c’est-à-dire une planète recouverte d’un océan global et dotée d’une atmosphère riche en hydrogène. Une étude antérieure du même groupe de recherche, publiée en 2023, avait déjà permis de détecter du méthane et du dioxyde de carbone dans l’atmosphère de K2-18b, une première pour une exoplanète située dans la zone habitable de son étoile. Les chercheurs y avaient aussi trouvé des indices de la présence de DMS, mais la faible signification statistique de ces niveaux ne permettait pas de confirmer sa détection.

Pour approfondir ce résultat, l’équipe a mobilisé le télescope James Webb avec un instrument différent, le Mid-InfraRed Instrument (MIRI), afin d’explorer un autre domaine de longueurs d’onde. Les nouvelles mesures ont révélé des caractéristiques spécifiques dans le spectre de transmission de la planète, qui ne peuvent s’expliquer que par la présence de DMS ou de DMDS.

« Nous ne savions pas avec certitude si le signal observé précédemment était dû au DMS, mais l’indice était suffisamment passionnant pour justifier une nouvelle observation avec un autre instrument », explique Nikku Madhusudhan, professeur d’astrophysique à l’université de Cambridge et auteur principal des deux études, dans un communiqué.

Les molécules DMS et DMDS étant très proches chimiquement, leurs signatures dans les mesures du JWST sont difficiles à distinguer, ce qui complique l’identification précise du composé présent en plus grande quantité.

Des détections à la signification statistique élevée

Les niveaux de DMS et/ou DMDS détectés dans l’atmosphère de K2-18b pourraient atteindre 10 parties par million en volume, soit bien plus que sur Terre, où ils sont inférieurs à une partie par milliard. Cette abondance inhabituelle renforce l’hypothèse d’une origine biologique.

D’après les chercheurs, ces résultats atteignent une signification statistique dite de « trois sigma », ce qui implique seulement 0,3 % de probabilité que l’observation soit due au hasard. Cependant, pour valider formellement une découverte, la communauté scientifique exige généralement un niveau de cinq sigma, qui correspond à moins de 0,00006 % de probabilité d’erreur.

« Compte tenu de tout ce que nous savons sur cette planète, un monde hycéen avec un océan regorgeant de vie est le scénario qui s’ajuste le mieux aux données dont nous disposons », conclut Madhusudhan.

Néanmoins, les scientifiques soulignent la nécessité de multiplier les observations pour atteindre ce seuil et différencier de façon certaine la présence de DMS ou de DMDS. Ils espèrent pouvoir obtenir prochainement de nouvelles heures d’observation avec le télescope James Webb. Ils rappellent également que la production de ces molécules pourrait résulter de réactions chimiques encore inconnues, sans intervention de la vie, ce qu’ils souhaitent également tester expérimentalement.

« Il est essentiel de rester profondément sceptique quant à nos propres résultats, car c’est en testant et en retestant que nous pourrons avoir confiance en nos conclusions. C’est ainsi que fonctionne la science », insiste Madhusudhan.