Souvent, nous imaginons une planète tranquille orbitant autour de son étoile. Cette norme est remplie d’exceptions. Le système stellaire le plus proche, Alpha du Centaure, en est la première illustration. Situé à environ 4,37 années-lumière, il s’agit d’un système triple composé de 3 étoiles (A, B et Proxima Centauri), qui contient la naine rouge Proxima Centauri, l’étoile individuelle la plus proche de nous. En d’autres termes, comme avec le système fictif Tatooine (1), le ciel de ses planètes est composé de plusieurs étoiles. Ces systèmes double, voire triple, sont en réalité nombreux dans l’Univers. Tout comme les naines rouges. En fait, notre système solaire, doté d’une naine jaune, est plutôt minoritaire à l’échelle universelle. Si vie il y a, ce qui est fort probable, aucun doute qu’elle serait façonnée par son environnement, tellement différent du nôtre. Ailleurs, la luminosité est par exemple quasiment systématiquement différente…si luminosité il y a. Certaines planètes sont vagabondes, éjectées jadis de leur système. Elles errent dans le vide spatial, à la dérive vers une nuit sans fin, orbitant de manière indépendante autour du noyau de la Voie Lactée.

 
La Terre est un énorme coup de chance (que nous fragilisons chaque jour un peu plus). Imaginez une planète tellement proche de son étoile qu’elle en serait presque déchiquetée. Baptisée PSR J2322-2650b, cette planète ne ressemble à aucune autre; pourtant, nous en avons vu des étrangetés depuis le début de la chasse aux exoplanètes dans les années 1990. Sa première bizarrerie est visuelle: située à seulement 1,6 million de kilomètres de son étoile (contre 150 millions entre la Terre et le Soleil), elle subit une telle pression gravitationnelle que sa structure s’est complètement déformée. Elle arbore une forme ellipsoïdale, la faisant ressembler à un citron géant ou à un ballon de rugby. Elle boucle son orbite en à peine 8 heures. Si PSR J2322-2650b survit dans un environnement aussi extrême, c’est un miracle. Elle ne tourne pas autour d’une étoile paisible, mais autour d’un pulsar «veuve noire». On peut le définir comme étant le cadavre d’une étoile massive, ultra-dense, qui tourne sur lui‑même des centaines de fois par seconde tout en balayant l’espace de jets de radiations gamma d’une puissance inouïe. Dans ce genre de système binaire, le pulsar est normalement mortel: il bombarde sa voisine de radiations gamma et de rayons X, qui érodent son atmosphère et arrachent ses roches. Pourtant, contre toute attente, notre citron cosmique n’a pas été vaporisé et a même conservé une atmosphère, qui elle-même, est une aberration thermodynamique. En analysant la lumière filtrée par les gaz de la planète, James Webb n’a détecté aucune trace d’eau (H₂O), de méthane (CH₄) ou de dioxyde de carbone (CO₂), des gaz que l’on retrouve dans quasiment toutes les atmosphères exoplanétaires. À la place, seulement des traces de carbone moléculaire pur (C₂ et C₃). C’est là que le bât blesse: dans l’Univers, le carbone est un élément extrêmement «collant». Dès qu’il y a un atome d’oxygène ou d’hydrogène à proximité, le carbone s’y lie pour former des molécules stables. Pour que James Webb ne détecte que du carbone pur à une température de 2 040 °C (température moyenne diurne de l’atmosphère de PSR J2322-2650b), il faut que l’oxygène et l’hydrogène aient été purgés. Trouver du carbone sans oxygène, c’est comme trouver de la fumée sans feu: c’est une impossibilité thermodynamique dans le cadre de la mort d’une étoile classique. Si PSR J2322-2650b était, comme on le soupçonnait, le résidu d’une étoile dévorée par son pulsar, on devrait détecter une énorme quantité d’oxygène et d’azote. Or, le spectre du James Webb est catégorique: ces éléments ont été soit éliminés par un mécanisme inconnu, soit ils n’ont jamais été présents.

Le télescope spatial James Webb a franchi une étape historique dans l’étude de l’univers lointain. Pour la première fois, une atmosphère épaisse a été détectée autour d’une exoplanète rocheuse qualifiée d’«infernale», une découverte qui défie les modèles astronomiques actuels et bouleverse notre compréhension des mondes rocheux. À environ 41 années-lumière de la Terre, dans la constellation du Cancer, gravite 55 Cancri e. Cette super-Terre, environ 2 fois plus grande que la nôtre, est si proche de son étoile qu’elle en fait le tour en seulement 18 heures. En raison de cette proximité extrême, la planète subit des forces de marée colossales, la condamnant à une rotation synchrone. Cela signifie qu’une face est perpétuellement exposée à un brasier stellaire, tandis que l’autre est plongée dans une nuit éternelle. C’est ici que l’instrument infrarouge du James Webb a révélé une anomalie passionnante, comme l’indique la NASA. En théorie, une planète rocheuse dépourvue d’atmosphère située si près de son étoile devrait afficher une température de surface d’environ 2 700 °C. Or, les relevés ont enregistré une température bien inférieure, aux alentours de 1 800 °C. Ce déficit de chaleur est une signature cruciale pour les chercheurs. Cela suggère que la chaleur n’est pas emprisonnée sur la face éclairée, mais qu’elle est redistribuée vers la face cachée ou absorbée par une enveloppe gazeuse. La véritable surprise réside dans l’existence même de cette atmosphère. Normalement, un astre aussi proche de son étoile devrait avoir vu son atmosphère balayée par les radiations et les vents stellaires depuis des millions d’années. Les scientifiques pensent désormais que cette atmosphère est secondaire. Elle serait constamment régénérée par l’immense océan de magma qui recouvre la surface de la planète. Les gaz dissous dans la roche en fusion s’échapperaient pour former une couche riche en monoxyde ou dioxyde de carbone, créant un bouclier gazeux instable mais persistant.

Que dire de TOI-3757 b ? Une exoplanète géante gazeuse, décrite comme ayant «la densité d’une guimauve». Deux fois et demie moins dense que Saturne. Tout aussi inhospitalière, Wasp-12b, une planète noire comme du charbon, absorbe la lumière plutôt que de la réfléchir dans l’Espace. Cette «Jupiter chaude», gravite très près de son étoile et présente des températures extrêmes. Son atmosphère est si chaude que pratiquement aucune molécule ne peut survivre sur sa face diurne, où les températures atteignent les 2 500 °C. Par conséquent, des nuages qui pourraient réfléchir la lumière vers l’espace ne s’y forment probablement pas: cette dernière atteint plutôt l’atmosphère de la planète, où elle est absorbée par des atomes d’hydrogène, puis transformée en énergie thermique. Dernier exemple croustillant, HD 189733 b, la planète bleue où il pleut du verre et qui sent les «œufs pourris», où les vents soufflent à plus de 8 000 km par heure. L’atmosphère de la planète contient des traces de sulfure d’hydrogène, la même molécule qui donne une odeur distinctive aux œufs pourris et aux flatulences chez l’homme. Bien que le sulfure d’hydrogène soit l’un des gaz qui indiquent que des planètes lointaines pourraient abriter des organismes extraterrestres, les chercheurs ne recherchent pas la vie sur cette planète. Il s’agit d’une géante gazeuse, comme Jupiter, trop chaude qui plus est. 

Souvent, la recherche scientifique pose davantage de questions qu’elle ne donne de réponses. Perdus dans l’immensité de l’Univers, nous resterons éternellement fascinés par ces mondes originaux. Ne pensez pas que leur découverte soit inutile, les informations que nous en tirons sont précieuses. Même eux, peuvent nous aider à atteindre le but final. Trouver la vie.