Une atmosphère détectée autour d’une planète rocheuse potentiellement habitable

Une équipe internationale d’astronomes a détecté de l’hélium s’échappant de LHS 1140b, apportant la première preuve d’une atmosphère autour d’une planète rocheuse située dans la zone habitable de son étoile, selon une étude publiée jeudi 16 juillet 2026 dans la revue Science.

Située à environ 49 années-lumière de la Terre, LHS 1140b tourne autour d’une naine rouge dans une région où les températures pourraient, sous certaines conditions, permettre la présence d’eau liquide à sa surface.

La découverte ne constitue toutefois pas une preuve de vie. Elle montre que cette planète a conservé une enveloppe gazeuse, élément considéré comme indispensable pour réguler le climat, protéger la surface des rayonnements et empêcher l’eau de s’échapper dans l’espace.

LHS 1140b possède une masse équivalente à 5,6 fois celle de la Terre et un rayon 1,73 fois supérieur. Elle effectue une révolution autour de son étoile en 24,7 jours et reçoit environ 42% de l’énergie que la Terre reçoit du Soleil.

Sa température d’équilibre est estimée à 226 kelvins, soit environ -47°C. Cette valeur ne correspond pas nécessairement à la température réelle de sa surface, qui dépend notamment de l’épaisseur et de la composition de son atmosphère.

Pour étudier la planète, les chercheurs ont utilisé le spectrographe infrarouge WINERED, installé sur le télescope Magellan Clay de 6,5 mètres à l’observatoire de Las Campanas, au Chili.

Lors d’une observation réalisée le 23 septembre 2024, ils ont analysé la lumière de l’étoile au moment où LHS 1140b passait devant elle. Le spectre a révélé une absorption caractéristique de l’hélium métastable à haute altitude, signe que ce gaz s’échappait de l’atmosphère de la planète.

Les chercheurs estiment que les couches supérieures de cette atmosphère sont dominées par l’hélium et contiennent très peu d’hydrogène. Les éléments plus lourds, notamment l’oxygène, le carbone ou l’azote, pourraient rester retenus à plus basse altitude.

Cette configuration serait le résultat d’une longue érosion atmosphérique. Sous l’effet des rayonnements de son étoile, LHS 1140b aurait perdu une grande partie de son hydrogène, plus léger, alors que l’hélium et les autres éléments auraient été davantage préservés.

Une nouvelle observation menée le 29 septembre 2025 n’a pas permis de retrouver le signal de l’hélium. Les auteurs interprètent cette différence comme une possible variation du rythme auquel l’atmosphère s’échappe, en fonction notamment de l’activité et du rayonnement de l’étoile.

L’équipe a également étudié LHS 1140c, une planète rocheuse plus petite appartenant au même système. Située beaucoup plus près de l’étoile et soumise à une irradiation environ cinq fois supérieure à celle reçue par la Terre, elle n’a montré aucun signal d’hélium.

Le contraste entre les deux planètes pourrait permettre de mieux comprendre la "frontière cosmique" séparant les mondes capables de conserver une atmosphère de ceux qui la perdent entièrement.

Les observations ne permettent pas encore de déterminer la composition des couches profondes de l’atmosphère de LHS 1140b, ni de confirmer la présence d’océans. Des travaux antérieurs ont toutefois avancé l’hypothèse que l’eau pourrait représenter entre 9% et 19% de sa masse.

En raison de sa faible température, une éventuelle vapeur d’eau pourrait se condenser dans les basses couches atmosphériques, ce qui limiterait son évaporation vers l’espace.

Les astronomes devront désormais chercher la signature de molécules plus lourdes, comme l’eau ou le dioxyde de carbone. LHS 1140b devient ainsi l’une des principales cibles pour l’étude des atmosphères de planètes rocheuses, sans pouvoir encore être considérée comme une seconde Terre.