Alors que les astronomes découvrent de plus en plus d'exoplanètes, l'attention s'est lentement déplacée de la taille de ces planètes à leur composition. Les premières tentatives ont été faites pour déterminer la composition atmosphérique mais l'une des découvertes les plus souhaitables ne serait pas les gaz dans l'atmosphère, mais la détection de l'eau liquide qui est un ingrédient clé pour la formation de la vie telle que nous la connaissons. Bien qu'il s'agisse d'un défi monumental, diverses méthodes ont été proposées, mais une nouvelle étude suggère que ces méthodes peuvent être trop optimistes.
L'une des méthodes les plus prometteuses a été proposée en 2008 et a examiné les propriétés réfléchissantes des océans aquatiques. En particulier, lorsque l'angle entre une source de lumière (une étoile mère) et un observateur est faible, la lumière n'est pas bien réfléchie et finit par être dispersée dans l'océan. Cependant, si l'angle est grand, la lumière est réfléchie. Cet effet peut être facilement vu au coucher du soleil sur l'océan lorsque l'angle est proche de 180 ° et que les vagues de l'océan sont inclinées avec des reflets brillants et sont connues sous le nom de réflexion spéculaire. Cet effet est illustré en orbite autour de notre propre planète ci-dessus et de tels effets ont été utilisés sur la lune de Saturne Titan pour révéler la présence de lacs.
En traduisant cela en exoplanètes, cela impliquerait que les planètes avec les océans devraient réfléchir plus de lumière pendant leurs phases de croissant que leur phase gibbeuse. Ainsi, ont-ils proposé, nous pourrions détecter les océans sur les planètes extrasolaires par la «lueur» sur leurs océans. Encore mieux, la lumière se reflétant sur une surface plus lisse comme l'eau a tendance à être plus polarisée qu'elle ne le serait autrement.
Les premières critiques de cette hypothèse sont venues en 2010 lorsque d'autres astronomes ont souligné que des effets similaires pourraient se produire sur des planètes avec une épaisse couche nuageuse pouvant imiter cet effet scintillant. Ainsi, la méthode serait probablement invalide à moins que les astronomes soient capables de modéliser avec précision l'atmosphère pour prendre sa contribution en considération.
Le nouveau document présente des défis supplémentaires en considérant davantage la manière dont le matériel serait probablement distribué. Plus précisément, il est fort probable que les planètes dans les zones habitables sans océans puissent avoir des calottes polaires (comme Mars) qui sont plus réfléchissantes tout autour. Étant donné que les régions polaires constituent un plus grand pourcentage du corps illuminé dans la phase de croissant que pendant les gibbeux, cela conduirait naturellement à une diminution relative de la réflectivité globale et pourrait donner de faux positifs pour un reflet.
Cela serait particulièrement vrai pour les planètes plus obliques («inclinées»). Dans ce cas, les pôles reçoivent plus de lumière solaire, ce qui rend les reflets de toutes les calottes glaciaires encore plus prononcés et masque davantage l'effet. Les auteurs de la nouvelle étude concluent que cela ainsi que les autres difficultés «limitent considérablement l'utilité de la réflexion spéculaire pour détecter les océans sur les exoplanètes».
