Les scientifiques à la recherche de vie sur des planètes lointaines envisagent de rechercher des planètes non terrestres sur la base de découvertes au sein de notre système solaire qui remettent en question des idées de longue date sur les zones habitables, tectonique des plaques et plus.

Dans un nouvel article publié en ligne cette semaine, Le géophysicien de l'Université Rice Adrian Lenardic et plus d'une douzaine de co-auteurs décrivent un chemin à la fois pour trouver des signes de vie potentiels autour d'autres étoiles et déterminer la probabilité que ces signes soient causés par une vie extraterrestre. Le papier, « Biosignatures d'exoplanètes :orientations futures, " est disponible en ligne et doit être publié dans Astrobiologie .

Lénardic, spécialisé dans l'étude de la dynamique planétaire, également auteur d'un article associé, "Modes volcano-tectoniques et potentiel de vie planétaire, " qui sera publié sous forme de chapitre dans le prochain "Handbook of Exoplanets" de Springer Publishing.

"Auparavant, on pensait que la vie ne pouvait exister que dans une zone étroite près de l'étoile d'une planète parce que vous devez être là pour maintenir l'eau liquide, " dit Lénardic, professeur de Terre, sciences de l'environnement et de la planète. "Puis, nous envoyons Voyager sur une lune de Jupiter et, Et voilà, il montre de fortes indications d'un océan souterrain. C'est parce qu'il existe une autre source d'énergie qui n'a pas obtenu son juste dû :les forces de marée de l'intense attraction gravitationnelle de Jupiter.

"Cela a ouvert la gamme de notre propre système solaire dans laquelle la vie peut exister, et je pense qu'une grande partie de l'essentiel des articles à venir est qu'une grande partie de ce que nous voyons élargit la zone et élargit notre réflexion sur les conditions nécessaires à la vie. Donc, alors que nous cherchons la vie autour d'autres étoiles, nous devrions également étendre nos stratégies de recherche ou nous pourrions manquer quelque chose."

Les astronomes en ont catalogué plus de 3, 700 planètes autour d'étoiles lointaines. Le miroir de 21 pieds de diamètre sur le télescope spatial James Webb, dont le lancement est prévu en 2019, pourra examiner les atmosphères des planètes rocheuses autour d'étoiles lointaines, et les astronomes conçoivent déjà de futures missions et instruments qui rechercheront des signatures atmosphériques spécifiques de la vie.

"Un objectif était de cadrer le problème, " Lenardic a déclaré à propos du nouveau papier de biosignature, qui est né d'un atelier sur les exoplanètes qui a réuni un éventail de scientifiques. "L'équipe de l'atelier voulait trouver un moyen d'attribuer une probabilité de vie sur la base d'un ensemble donné d'observations d'une planète lointaine."

Il a dit que la recherche d'exolife est un sport d'équipe qui implique des biologistes, astronomes, les planétologues et d'autres qui collaborent par le biais de groupes tels que le projet Nexus for Exoplanet System Science (NExSS) de la NASA et l'International Summer School in Astrobiology de l'Agence spatiale européenne.

La contribution de Lenardic est d'examiner comment l'énergie interne des planètes, et l'activité volcano-tectonique associée, influencer leur climat et leur capacité à maintenir la vie.

"Quand j'enseigne les sciences planétaires, une question que je pose en fait aux étudiants est, 'Qu'est ce que la vie? Donnez-moi une définition. Et ce n'est pas facile, " a déclaré Lenardic. Il a noté que les étudiants et les scientifiques en activité ont proposé une série de réponses.

"Mais si nous pouvons nous mettre d'accord sur une chose, c'est que la vie a besoin d'énergie, " a-t-il dit. " Nous avons longtemps pensé au soleil comme source d'énergie, et nous en sommes venus à apprécier l'énergie interne d'une planète, qui provient de la désintégration des éléments radioactifs dans son intérieur rocheux. Les lunes de Jupiter nous ont appris à apprécier également le forçage des marées, et nous commençons à trouver des exoplanètes dont les orbites permettent un forçage de marée important."

Lenardic a dit la tectonique des plaques, un peu comme la zone habitable étroite, est un autre critère de longue date pour l'habitabilité planétaire qui est remis en cause par des découvertes récentes.

La tectonique des plaques est le processus à grande échelle qui régit les mouvements de la croûte terrestre.

"C'est une manifestation de surface particulière de l'énergie interne d'une planète, mais ce n'est pas le seul mode possible d'activité volcanique et tectonique sur une planète, " a déclaré Lénardic.

Sur Terre, la tectonique des plaques joue un rôle dans la modulation du climat, mais l'idée que la tectonique des plaques est cruciale pour la vie est remise en cause par des modèles de plus en plus sophistiqués des climats planétaires. Par exemple, dans une étude de janvier dans le Journal de recherche géophysique , Lenardic et ses collègues ont montré comment l'eau pouvait être maintenue sur des mondes sans tectonique des plaques. Le chapitre du prochain "Handbook of Exoplanets" explore davantage cette idée en considérant le potentiel de vie planétaire sous une gamme de modes tectoniques qui diffèrent de celui de la Terre.

"Je suis optimiste, " a déclaré Lenardic. "Nous sommes au premier point de notre histoire en tant qu'humains où nous pourrions en fait avoir des observations d'autres planètes que nous pouvons utiliser pour tester l'une de ces idées sur la vie au-delà de la nôtre. Il peut être facile d'être centré sur la Terre et de supposer que la vie a besoin d'une planète comme la nôtre. Mais ce que nous voyons dans notre système solaire nous amène à nous poser des questions. L'une des choses que j'ai apprises de l'histoire de l'exploration de notre propre système solaire est de se préparer à la surprise. Alors que nous nous déplaçons au-delà de notre système solaire, dans notre quête de vie, cette leçon nous pousse à adapter nos stratégies de recherche."