De nouvelles recherches sur l'évolution de l'atmosphère terrestre au fil du temps pourraient détenir la clé pour détecter la vie sur les exoplanètes, selon des scientifiques de l'Université de St Andrews et de l'Université Cornell.

La nouvelle étude, publié dans Le Journal d'astrophysique , détaille comment l'atmosphère terrestre a évolué au fil du temps et comment cela correspond à l'apparition de différentes formes de vie.

L'équipe, dirigé par le Dr Sarah Rugheimer, astronome et astrobiologiste de l'École des sciences de la Terre et de l'environnement de l'Université, étudié différentes époques géologiques de l'histoire de la Terre, modéliser les atmosphères autour de différentes étoiles, plus gros et plus petit que notre Soleil. Les chercheurs ont découvert que le type d'étoile d'une planète est un facteur important dans la façon dont l'atmosphère d'une exoplanète se développe et dans la façon dont les signes de vie détectables, alias biosignatures, sera.

L'étude s'est concentrée sur l'atmosphère terrestre à quatre moments distincts de l'histoire :avant les microbes (il y a 3,9 milliards d'années), après les microbes et la première montée de l'oxygène (il y a 2 milliards d'années), lors de la seconde montée de l'oxygène (il y a 800 millions d'années), et la Terre telle qu'elle est aujourd'hui. A chacun de ces points, oxygène, le méthane et le dioxyde de carbone étaient en abondances radicalement différentes.

Les nouvelles découvertes sur l'évolution de la vie dans différentes atmosphères pourraient jeter les bases permettant aux scientifiques d'interpréter les premières biosignatures et les signes de vie sur des exoplanètes de la taille de la Terre.

Le chercheur principal, le Dr Rugheimer, a déclaré :« Nous nous attendons à trouver une myriade d'exoplanètes au-delà de notre imagination la plus folle. Même en regardant notre propre planète, l'atmosphère a changé de façon spectaculaire à plusieurs reprises. En examinant l'histoire de la Terre et la façon dont différentes lumières des étoiles hôtes interagiraient avec l'atmosphère d'une planète, nous pouvons commencer à créer une grille de modèles pour nous aider à comprendre les observations futures. En particulier, dans cet article, nous voulions savoir comment les gaz à biosignature détectables ont été à la fois dans l'histoire de la Terre et si ces planètes étaient en orbite autour d'une étoile différente. »

La couverture nuageuse variée et les caractéristiques de surface telles que les océans et les continents ont également été prises en compte au cours de l'étude pour voir comment elles ont affecté les modèles, cependant, afin de refléter avec précision les découvertes sur les exoplanètes lointaines, des télescopes plus grands sont nécessaires.

Le Dr Rugheimer note :« Le lancement en 2019 du télescope spatial James Webb devrait nous permettre d'étudier une poignée d'habitables, Exoplanètes de la taille de la Terre transitant par des étoiles naines rouges. Le très grand télescope européen, qui devrait être en ligne au milieu des années 2020, peut également être capable d'imager directement une poignée d'exoplanètes."

L'article 'Spectra of Earth-like planets through géologique evolution around FGKM stars' par le Dr Sarah Rugheimer et le professeur Lisa Kaltenegger est publié dans The Journal d'astrophysique .