UC Riverside dirige l'une des huit nouvelles équipes de recherche du programme d'astrobiologie de la NASA qui s'attaque à des questions sur l'évolution et les origines de la vie sur Terre et la possibilité d'une vie au-delà de notre système solaire.

Les équipes constituent la classe inaugurale du programme de consortiums interdisciplinaires de recherche en astrobiologie de la NASA. L'équipe dirigée par l'UCR est motivée par la question fondamentale de savoir comment détecter les planètes qui pourraient héberger la vie et rester habitables malgré d'énormes changements au fil du temps, ce qui nécessite la chasse aux gaz biologiques dans les atmosphères des planètes à des années-lumière au-delà de notre système solaire.

"Pour atteindre cet objectif, nos recherches se concentrent sur les nombreux chapitres divers de l'histoire de la Terre - ou des Terres alternatives - qui s'étendent sur des milliards d'années et offrent des modèles essentiels pour examiner les exoplanètes bien au-delà de notre système solaire, " a déclaré le biogéochimiste de l'UCR Timothy Lyons, le chef de projet.

En raison de leur immense distance de nous, les humains ne visiteront probablement jamais ces planètes, du moins pas de sitôt, dit Lyon. Cependant, dans le futur proche, les scientifiques pourront analyser les compositions des atmosphères de ces planètes, à la recherche de gaz comme l'oxygène et le méthane qui pourraient provenir de la vie.

La Terre a subi des changements spectaculaires au cours des 4,5 derniers milliards d'années, avec des transitions majeures se produisant dans la tectonique des plaques, climat, chimie des océans, la structure de nos écosystèmes, et la composition de notre atmosphère.

« Ces changements représentent une opportunité, " a déclaré Lyons. " Les différentes périodes de l'histoire de l'évolution de la Terre donnent des aperçus de nombreux, des mondes en grande partie extraterrestres, dont certains peuvent être des analogues d'états planétaires habitables qui sont très différents des conditions de la Terre moderne."

De nouvelles frontières de recherche passionnantes pour l'équipe de Lyon comprennent des études des 500 premiers millions d'années de la Terre, ainsi que des prédictions sur notre planète et sa vie des milliards d'années dans le futur.

L'étude des gaz de biosignature dans le passé de la Terre permettra à l'équipe de concevoir des télescopes et d'affiner les modèles d'interprétation des traces potentielles de vie dans les atmosphères d'exoplanètes lointaines, a noté Christopher Reinhard, biogéochimiste de Georgia Tech.

Une fois que les chercheurs auront compris comment la Terre et son étoile, le soleil, ont changé ensemble pour maintenir des océans liquides grouillant de vie pendant des milliards d'années, l'équipe peut prédire comment d'autres systèmes planétaires pourraient également avoir développé et maintenu la vie et mieux comprendre comment la rechercher.

"Une telle 'mission vers la Terre primitive' doit inclure une large interdisciplinarité au sein de l'équipe, une synergie percutante au sein et entre les réseaux de coordination de la recherche, ou RCN, du programme d'astrobiologie de la NASA, et un engagement envers les livrables qui aideront à orienter la science de la NASA pour les décennies à venir, " a déclaré l'astrobiologiste de l'UCR Edward Schwieterman.

Le succès de cette mission nécessitera des tests biologiques, chimique, géologique, océanographique, et l'expertise astronomique. Le biogéochimiste de l'Université de Yale, Noah Planavsky, a déclaré :"notre équipe apporte tout cela à la table." Par conséquent, l'expertise diversifiée au sein de l'équipe comprend des astronomes, planétologues, géologues, géophysiciens, océanographes, biogéochimistes, et géobiologues.

L'équipe collectera des échantillons de roches anciennes et des sédiments modernes du monde entier couvrant des milliards d'années et utilisera les données qu'ils génèrent pour générer des modèles informatiques de grande envergure pour les océans et les atmosphères anciens et futurs de la Terre.

"Les modèles permettront à l'équipe d'évaluer si différentes périodes de l'histoire de la Terre ont été caractérisées par des gaz qui auraient été détectables d'un point de vue éloigné en tant que produits de la vie, un peu comme l'oxygène marque la vie sur notre planète aujourd'hui, " a déclaré la Purdue University Earth et la scientifique exoplanétaire Stephanie Olson.

Ce travail nécessite une vision à plusieurs volets de la Terre en tant que système complexe qui a considérablement varié au fil du temps. Pourtant, malgré tous les changements, La Terre est restée constamment habitable, avec des océans d'eau liquide grouillant de vie.

Comment la Terre est devenue et est restée habitable et si sa vie aurait été détectable par un observateur distant sont les questions qui définiront et affineront finalement la recherche de la vie sur les exoplanètes.

"En bref, " dit Lyon, "L'objectif passionnant de notre équipe est de fournir une vue nouvelle et plus holistique de l'histoire de l'évolution de la Terre afin d'aider à guider la recherche de la vie spécifique à la mission de la NASA sur des mondes lointains."

Les RCN sont le nouveau visage de l'astrobiologie à la NASA, après 20 ans de recherche passionnante sous l'égide de l'Institut d'astrobiologie de la NASA, qui soutenait auparavant l'équipe dirigée par l'UCR.

Le nouveau prix de 4,6 millions de dollars de la NASA s'étendra sur cinq ans et comprend des membres de l'équipe de Georgia Tech, Université de Yale, Université Purdue, UCLA, Centre de recherche Ames de la NASA et collaborateurs du monde entier.