L'impression d'artiste montre une vue de la surface de la planète Proxima b en orbite autour de l'étoile naine rouge Proxima Centauri, l'étoile la plus proche du système solaire. Crédit :ESO/M. Kornmesser
Quelles caractéristiques de la Terre étaient essentielles à l'origine et au maintien de la vie ? Et comment les scientifiques identifient-ils ces caractéristiques sur d'autres mondes ?
Une équipe d'enquêteurs avec un éventail d'expertise allant de la géochimie à la science planétaire à l'astronomie a publié cette semaine un essai dans Science exhortant la communauté des chercheurs à reconnaître l'importance vitale de la dynamique intérieure d'une planète dans la création d'un environnement propice à la vie.
Avec nos capacités existantes, observer la composition atmosphérique d'une exoplanète sera le premier moyen de rechercher des signatures de vie ailleurs. Cependant, Anat Shahar de Carnegie, Peter Driscoll, Alycia Weinberger, et George Cody soutiennent qu'une image fidèle de l'habitabilité planétaire doit tenir compte de la manière dont l'atmosphère d'une planète est liée et façonnée par ce qui se passe à l'intérieur.
Par exemple, sur Terre, La tectonique des plaques est cruciale pour maintenir un climat de surface où la vie peut prospérer. Quoi de plus, sans le cyclage du matériau entre sa surface et son intérieur, la convection qui entraîne le champ magnétique terrestre ne serait pas possible et sans champ magnétique, nous serions bombardés par le rayonnement cosmique.
"Nous avons besoin de mieux comprendre comment la composition et l'intérieur d'une planète influencent son habitabilité, en commençant par la Terre, " a déclaré Shahar. "Cela peut être utilisé pour guider la recherche d'exoplanètes et de systèmes stellaires où la vie pourrait prospérer, dont les signatures pourraient être détectées par les télescopes."
Vue d'artiste de la surface de la super-Terre Barnard's Star b. Crédit :ESO/M. Kornmesser
Tout commence par le processus de formation. Les planètes naissent de l'anneau tournant de poussière et de gaz qui entoure une jeune étoile. Les blocs de construction élémentaires à partir desquels se forment les planètes rocheuses :le silicium, magnésium, oxygène, carbone, fer à repasser, et l'hydrogène, sont universels. Mais leurs abondances et le chauffage et le refroidissement qu'ils connaissent dans leur jeunesse affecteront leur chimie intérieure et, à son tour, des choses comme le volume de l'océan et la composition atmosphérique.
"L'une des grandes questions que nous devons nous poser est de savoir si les caractéristiques géologiques et dynamiques qui rendent notre planète natale habitable peuvent être produites sur des planètes avec des compositions différentes, " expliqua Driscoll.
Les collègues de Carnegie affirment que la recherche de la vie extraterrestre doit être guidée par une approche interdisciplinaire qui combine des observations astronomiques, expériences en laboratoire des conditions intérieures planétaires, et la modélisation et les simulations mathématiques.
« Les scientifiques de Carnegie sont des leaders mondiaux de longue date dans les domaines de la géochimie, géophysique, science planétaire, astrobiologie, et l'astronomie, " dit Weinberger. " Alors, notre institution est parfaitement placée pour relever ce défi transversal."
Au cours de la prochaine décennie, alors qu'une nouvelle génération de télescopes sera mise en ligne, les scientifiques commenceront à rechercher sérieusement des biosignatures dans l'atmosphère des exoplanètes rocheuses. Mais les collègues disent que ces observations doivent être placées dans le contexte d'une compréhension plus large de la façon dont la composition totale d'une planète et la géochimie intérieure déterminent l'évolution d'une surface stable et tempérée où la vie pourrait peut-être apparaître et prospérer.
"Le cœur de l'habitabilité est dans les intérieurs planétaires, " conclut Cody.
