Le télescope James-Webb révèle le climat de deux « Terres » du système Trappist-1… avec un résultat surprenant

Aujourd’hui, en avril 2026, plus de 8 000 exoplanètes sont connues de la noosphère dans la Voie lactée, comme on peut s’en convaincre en consultant le célèbre site de l’Encyclopédie des planètes extrasolaires, fondé en 1995, par l’astronome Jean Schneider de l’observatoire de Paris. Pour faire connaissance avec ces planètes et la façon dont on peut les étudier, on pourra consulter, grâce au CEA, plusieurs vidéos formant une websérie.

Les exoplanètes qui nous intéressent le plus sont bien évidemment celles qui ressembleraient à la Terre en ayant des masses très proches et dans l’idéal non seulement dans la zone d’habitabilité, mais aussi avec une atmosphère permettant à l’eau liquide d’exister, ce qui n’est pas le cas de Vénus dans notre Système solaire par exemple.

En étudiant un grand nombre d’exoplanètes de masses proches de celle de notre Planète Miracle, on pourra peut-être définir des biosignatures plutôt convaincantes et solides de l’existence de la vie sur ces exoplanètes.

À l’occasion du premier anniversaire de l’annonce de la découverte du système exoplanétaire composé du plus grand nombre de mondes potentiellement habitables, Michaël Gillon et Valérie Van Grootel reviennent sur les nouvelles informations dont on dispose et qui nous permettent aujourd’hui d’en savoir un peu plus sur Trappist-1 et ses sept planètes. © Université de Liège

Trappist-1, un formidable laboratoire pour étudier l’habitabilité des exoterres

On se souvient du coup de tonnerre qu’a représenté, il y a environ une décennie, la découverte autour de l’étoile naine rouge Trappist-1, située à seulement 40 années-lumière de notre Système solaire, de sept planètes, toutes semblables à la Terre en masse et en taille et dont certaines se trouvent dans la zone habitable de leur étoile.

Rappelons également que plus de trois décennies de chasse aux exoplanètes ont montré que les petites planètes de taille similaire à celle de la Terre sont fréquentes autour des naines rouges. Ces étoiles plus petites et moins chaudes que le Soleil constituent environ 75 % des étoiles de notre Galaxie. De fait, on peut penser que la plupart des biosphères extraterrestres de la Voie lactée existent autour de ces astres.

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Aujourd’hui, un communiqué d’une équipe internationale incluant l’Université de Berne (Unibe) et l’Université de Genève (Unige) fait savoir que ses membres sont parvenus à cartographier, pour la première fois, le climat de deux exoplanètes rocheuses autour de Trappist-1, ayant donc des masses similaires à celle de la Terre. Il s’agit en l’occurrence de Trappist-1b et Trappist-1c.

Comme on peut le voir dans l’article scientifique publié dans Nature Astronomy, cette avancée majeure repose sur 60 heures d’observations dans l’infrarouge, réalisées avec le télescope spatial James-Webb (JWST). Le communiqué précise aussi que les deux planètes ne semblent pas posséder d’atmosphère, ce qui se déduit du fait qu’elles possèdent des différences de température de plus de 500 °C entre le jour et la nuit, alors qu’elles tournent autour de Trappist-1 en lui présentant toujours la même face. 

En effet, une atmosphère conduirait à une redistribution d’énergie entre les deux côtés des planètes, rendant les différences de température entre les faces diurne et nocturne moins contrastées.

Dans le communiqué de l’Unige, Emeline Bolmont, professeure associée au Département d’astronomie de la Faculté des sciences, directrice du Centre pour la vie dans l’Univers (CVU) de l’Unige, également co-autrice de l’article publié, ne cache pas son enthousiasme. Elle déclare : « Le système Trappist-1 est incroyable ! Sept planètes, dont certaines avec une masse similaire à celle de la Terre, tournent autour de la même étoile. Au moins trois planètes se trouvent dans la zone habitable de l’étoile, où la température à la surface permettrait la présence d’eau liquide. Le terrain de jeu parfait pour faire de la planétologie comparée, percer les mystères de ce type de planète et tester nos hypothèses sur le développement de la vie autour de ces étoiles ! »

Le système exoplanétaire de Trappist-1. Par Elsa Ducrot, astronome adjointe à l’observatoire des sciences de l’univers Paris-Sud, CEA Saclay, chercheuse Lesia. © Ideas in Science

Les naines rouges sont-elles propices à l’apparition de la vie ?

Il existe une grande question en ce qui concerne la vie ailleurs et les naines rouges. En effet, ces étoiles sont connues pour être capables de faire d’importantes colères, sources de rayonnement ultraviolet et de rayons cosmiques délétères aussi bien pour les cellules vivantes que pour la stabilité des atmosphères, que ces colères peuvent éroder au point de les faire disparaître.

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On pourrait considérer qu’il s’agit de conditions rédhibitoires pour la vie, mais notre Soleil avait des colères similaires il y a des milliards d’années. Or, l’atmosphère de la Terre leur a résisté victorieusement.

Il y a un autre problème. Pour être dans la zone d’habitabilité d’une naine rouge, par définition moins lumineuse que les naines jaunes comme notre Soleil, une exoplanète doit être si proche de notre étoile hôte que les forces de marée doivent conduire sa rotation à devenir synchrone, l’exoplanète présentant donc toujours la même face à son étoile – comme c’est le cas de la Lune autour de la Terre.

On comprend donc pourquoi, toujours dans le communiqué dont on a parlé, Brice-Oliver Demory, professeur et directeur du Centre pour l’Espace et l’Habitabilité de l’Unibe, co-auteur de l’étude, y explique : « La présence d’une atmosphère autour de ces planètes  »verrouillées » par les marées pourrait permettre un transfert d’énergie entre le côté jour et le côté nuit en permettant des températures plus modérées sur l’ensemble de la planète, ce qui a un impact important sur leur potentielle habitabilité. Réussir à détecter l’atmosphère d’une de ces planètes est donc devenu un objectif clé pour notre communauté, d’où l’importance des observations du système Trappist-1 avec le JWST. »

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On peut malheureusement penser que les cas de Trappist-1b et Trappist-1c confirment que les naines rouges détruisent les atmosphères des exoplanètes de masse semblable à celle de la Terre lorsqu’elles sont trop proches d’elles.

Mais, comme l’explique Emeline Bolmont en conclusion du communiqué de l’Unige, « Trappist-1 fait office de référence. Nos modèles théoriques montrent que les planètes plus externes du système Trappist-1 peuvent posséder une atmosphère malgré l’absence de celle-ci sur les deux planètes internes. Un peu comme Mercure, la planète la plus proche de notre Soleil, qui ne possède pas d’atmosphère alors que Vénus et la Terre ont conservé la leur. Nous avons hâte de continuer l’exploration du système Trappist-1 ! ».