Au cours des deux dernières décennies, Les vaisseaux spatiaux de la NASA ont identifié des environnements potentiellement habitables dans tout le système solaire et au-delà. Des vaisseaux spatiaux sur Mars ont trouvé des preuves que des lacs et des ruisseaux couvraient autrefois la planète, protégé par une atmosphère épaisse depuis longtemps disparue. A la lune Encelade de Saturne, le vaisseau spatial Cassini a reniflé des panaches d'eau jaillissant de la coquille glacée d'Encelade, détectant une chimie semblable à celle qui se produit à certains endroits sur le fond marin de la Terre, où l'eau de mer réagit chimiquement avec la roche (et où les créatures vivantes prospèrent). La prochaine mission Europa Clipper pourrait faire de même sur la lune Europa de Jupiter, où les scientifiques ont repéré plus de panaches. Même au-delà du système solaire, certaines des milliers de planètes maintenant connues pour orbiter autour d'autres étoiles peuvent abriter des océans de surface.

La prochaine étape de l'exploration de ces environnements consiste à déterminer s'ils sont réellement habitables, puis à rechercher la vie. Malheureusement, aucun instrument simple de détection de vie n'existe actuellement. À moins qu'une caméra ne capture un tapis de bactéries en croissance sur un rocher martien ou un plancton extraterrestre nageant sous la glace d'Encelade, les scientifiques doivent utiliser une suite d'instruments et divers ensembles de données pour rechercher des biosigatures ou des signes de vie.

Mais quels sont ces signes ? Pour aider à répondre à cette question, une équipe du programme d'astrobiologie de la NASA a développé la « Ladder of Life Detection, " un guide pour les chercheurs où chaque barreau représente un attribut clé de la vie. The Ladder a été publié dans la revue Astrobiologie le 4 juin, 2018.

Les biosignatures de l'échelle

"L'échelle de détection de la vie répertorie 15 caractéristiques que la communauté astrobiologique a proposées pour représenter des indicateurs de la vie, " a déclaré Marc Neveu, stagiaire postdoctoral au siège de la NASA à Washington, DC et auteur principal de l'article. L'échelle décrit également comment les scientifiques pourraient mesurer ces caractéristiques et déterminer si elles sont vraiment des preuves de la vie.

Par exemple, toute vie que nous connaissons nécessite des molécules organiques complexes et utilise des acides aminés, deux caractéristiques de l'échelle.

Mais le simple fait de trouver ces molécules ne signifie pas qu'elles sont issues de la vie. "Beaucoup de molécules qui sont utilisées par la vie peuvent être formées sans vie, " dit Mary Voytek, Scientifique principal en astrobiologie au siège de la NASA et co-auteur de l'article. Par exemple, les réactions chimiques sur une planète ou une comète peuvent former des acides aminés et d'autres molécules organiques.

Les scientifiques doivent « deviner, avec ces mises en garde, comment vous pouvez dire que ce que vous regardez a été produit par la vie, " dit Voytek.

Une indication serait des molécules cibles trouvées dans des proportions uniques par rapport aux niveaux attendus dans l'environnement environnant. "La présence de quelque chose qui n'est pas prévu dans l'environnement est une preuve de la vie, " Voytek a déclaré. "La vie pousse les choses hors de l'équilibre."

Par exemple, des molécules organiques d'une certaine complexité (pensez à une voiture Lego par rapport à des briques individuelles cliquées ensemble) n'ont pu être faites que par la vie, Voytek continua. "La complexité chimique est le résultat de la biologie - elle nécessite de l'énergie ou des enzymes pour y arriver."

Les autres biosignatures incluent les pigments, indications de métabolisme (p. chaleur perdue ou composés exhalés par la vie), ou même des preuves de l'évolution darwinienne. Ce dernier ne peut actuellement pas être détecté dans les délais d'une mission spatiale, mais serait le ticket d'or pour identifier la vie.

Comprendre le contexte environnemental

Si les scientifiques peuvent mesurer ces biosignatures, soit à distance, soit sur place, est la question suivante, dit Voytek. Il ne s'agit pas seulement de la performance des instruments ou d'éviter la contamination des échantillons par des molécules apportées de la Terre. Les scientifiques devront également tenir compte du contexte environnemental. Quelle est la fragilité de l'échantillon ? Notre analyse peut-elle détruire l'échantillon ? L'environnement modifie-t-il chimiquement l'échantillon ? La vie peut-elle tolérer les conditions d'où provient l'échantillon (comme la surface de Mars exposée aux radiations ou les profondeurs froides d'un océan sous la glace) ?

Le Ladder répertorie les réponses pour chaque biosignature, basé sur l'expérience acquise en recherchant la vie sur Mars et dans les roches les plus anciennes de la Terre et les environnements les plus extrêmes. Comme il s'avère, des mesures plus faciles à faire (les échelons inférieurs) peuvent être plus difficiles à interpréter que les échelons plus haut dans l'échelle. Monter l'échelle vers la vie nécessitera des mesures difficiles.

Neveu a souligné que les barreaux de l'échelle ne sont pas gravés dans le marbre - avec plus de recherche et de discussion, chaque marche de l'échelle peut être déplacée, et plus peuvent être ajoutés. Lui et ses coauteurs encouragent les contributions de la communauté astrobiologique à améliorer l'échelle.