Cette image est la conception d'un artiste de ce à quoi pourrait ressembler la vie à la surface d'une planète lointaine. Crédit :NASA
Au cours de la dernière décennie, nous avons découvert des milliers de planètes en dehors de notre système solaire et avons appris que les roches, les mondes tempérés sont nombreux dans notre galaxie. La prochaine étape consistera à poser des questions encore plus importantes. Certaines de ces planètes pourraient-elles héberger la vie ? Et si oui, pourrons-nous reconnaître la vie ailleurs si nous la voyons ?
Un groupe de chercheurs de premier plan en astronomie, la biologie et la géologie se sont réunies dans le cadre du Nexus for Exoplanet System Science de la NASA, ou NExSS, faire le point sur nos connaissances dans la recherche de la vie sur des planètes lointaines et jeter les bases pour faire avancer les sciences connexes.
"Nous passons d'une théorie sur la vie ailleurs dans notre galaxie à une science solide qui finira par nous donner la réponse que nous cherchons à cette question profonde :sommes-nous seuls ?" dit Martin Still, un scientifique des exoplanètes au siège de la NASA, Washington.
Dans un ensemble de cinq articles de synthèse publiés la semaine dernière dans la revue scientifique Astrobiologie , Les scientifiques du NExSS ont inventorié les signes de vie les plus prometteurs, appelées biosignatures. Les auteurs de l'article comprennent quatre scientifiques du Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie. Ils ont réfléchi à la manière d'interpréter la présence de biosignatures, devrions-nous les détecter sur des mondes lointains. L'une des principales préoccupations est de s'assurer que la science est suffisamment solide pour distinguer un monde vivant d'une planète stérile se faisant passer pour un.
La vie peut laisser des « empreintes digitales » de sa présence dans l'atmosphère et à la surface d'une planète. Ces signes potentiels de vie, ou des biosignatures, peut être détecté avec des télescopes. Crédit :NASA/Aaron Gronstal
L'évaluation intervient alors qu'une nouvelle génération de télescopes spatiaux et au sol est en cours de développement. Le télescope spatial James Webb de la NASA caractérisera les atmosphères de certains des premiers petits, planètes rocheuses. Il existe des plans pour d'autres observatoires, tels que le télescope géant de Magellan et le télescope extrêmement grand, tous deux au Chili - pour transporter des instruments sophistiqués capables de détecter les premières biosignatures sur des mondes lointains.
Grâce à leur travail avec NExSS, les scientifiques visent à identifier les instruments nécessaires pour détecter la vie potentielle pour les futures missions phares de la NASA. La détection des signatures atmosphériques de quelques planètes potentiellement habitables pourrait éventuellement intervenir avant 2030, bien que déterminer si les planètes sont vraiment habitables ou ont de la vie nécessitera une étude plus approfondie.
Comme nous ne pourrons pas visiter de planètes lointaines et collecter des échantillons de sitôt, la lumière qu'un télescope observera sera tout ce que nous aurons dans la recherche de la vie en dehors de notre système solaire. Les télescopes peuvent examiner la lumière se reflétant sur un monde lointain pour nous montrer les types de gaz dans l'atmosphère et leurs variations "saisonnières", ainsi que des couleurs comme le vert qui pourraient indiquer la vie.
Ces types de biosignatures peuvent tous être vus sur notre Terre fertile depuis l'espace, mais les nouveaux mondes que nous examinons seront très différents. Par exemple, bon nombre des planètes prometteuses que nous avons trouvées sont autour d'étoiles plus froides, qui émettent de la lumière dans le spectre infrarouge, contrairement aux fortes émissions de lumière visible de notre soleil.
Les processus abiotiques peuvent nous faire croire qu'une planète stérile est vivante. Plutôt que de mesurer une seule caractéristique d'une planète, nous devrions considérer une série de traits pour construire le cas pour la vie. Crédit :NASA/Aaron Gronstal
"A quoi ressemble une planète vivante ?" dit Marie Parenteau, astrobiologiste et microbiologiste au centre de recherche Ames de la NASA dans la Silicon Valley et co-auteur. "Nous devons être ouverts à la possibilité que la vie puisse apparaître dans de nombreux contextes dans une galaxie avec tant de mondes divers - peut-être avec une vie de couleur pourpre au lieu des formes de vie familières à dominance verte sur Terre, par exemple. C'est pourquoi nous envisageons un large éventail de biosignatures. »
Les scientifiques affirment que l'oxygène - le gaz produit par les organismes photosynthétiques sur Terre - reste la biosignature la plus prometteuse de la vie ailleurs, mais ce n'est pas infaillible. Les processus abiotiques sur une planète pourraient également générer de l'oxygène. Inversement, une planète dépourvue de niveaux détectables d'oxygène pourrait encore être en vie, ce qui était exactement le cas de la Terre avant l'accumulation globale d'oxygène dans l'atmosphère.
« Sur la Terre primitive, nous ne serions pas en mesure de voir l'oxygène, malgré une vie abondante, " a déclaré Victoria Meadows, astronome à l'Université de Washington à Seattle et auteur principal de l'un des articles. "L'oxygène nous apprend que voir, ou ne pas voir, une seule biosignature est une preuve insuffisante pour ou contre la vie – le contexte général compte. »
Plutôt que de mesurer une seule caractéristique, les scientifiques du NExSS soutiennent que nous devrions examiner une série de traits. Une planète doit se montrer capable de supporter la vie à travers ses caractéristiques, et ceux de son étoile mère.
Étant donné que les données que nous collectons sur les planètes seront limitées, les scientifiques quantifieront la probabilité qu'une planète ait de la vie sur la base de toutes les preuves disponibles. Des observations de suivi sont nécessaires pour confirmation. Crédit :NASA/Aaron
Les scientifiques du NExSS créeront un cadre permettant de quantifier la probabilité qu'une planète ait de la vie, sur la base de toutes les preuves disponibles. Avec l'observation de nombreuses planètes, les scientifiques peuvent commencer à classer plus largement les « mondes vivants » qui présentent des caractéristiques communes de la vie, contre les "mondes non vivants".
"Nous n'aurons pas de réponse 'oui' ou 'non' pour trouver la vie ailleurs, " a déclaré Shawn Domagal-Goldman, un astrobiologiste au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, et un co-auteur. "Ce que nous aurons, c'est un niveau élevé de confiance qu'une planète semble vivante pour des raisons qui ne peuvent s'expliquer que par la présence de la vie."
