Africa-Press – Senegal. La vie est-elle possible ailleurs dans l’Univers ? Il existe aujourd’hui plusieurs méthodes pour déterminer si une planète est potentiellement habitable. Elles se basent sur la recherche de certaines caractéristiques (par exemple, le reflet de la lumière sur d’éventuelles étendues d’eau) ainsi que sur la présence de certains composés chimiques comme le dioxygène (O2). Mais une étude parue dans la revue Nature Astronomy suggère qu’il est préférable de chercher l’absence ou plutôt la faible concentration en dioxyde de carbone (CO2), plus facilement détectable que les composés suggérant l’habitabilité.
Une observation interne au Système solaire
Pour obtenir cette conclusion, il est inutile d’aller chercher très loin: notre Système solaire contient des planètes très peu hospitalières et l’exemple ultime de planète habitable, la Terre. C’est en effet en observant les atmosphères des planètes rocheuses (Mars, Vénus et la Terre) orbitant autour du Soleil que les chercheurs ont fait une observation les amenant à construire une nouvelle caractérisation d’habitabilité.
Ils ont constaté que parmi les planètes similaires situées dans le Système solaire, la Terre a une particularité. Le CO2 ne représente que 0,04 % de son atmosphère contre plus de 95% pour les autres planètes. Ces planètes s’étant formées de manière similaire autour de la même étoile, la faible présence de CO2 dans l’atmosphère terrestre s’explique par la présence abondante d’eau sous forme liquide couplée à la dynamique tectonique de son manteau extérieur. L’eau peut en effet dissoudre et piéger le CO2 sous forme de carbonate.
Les chercheurs précisent que cette diminution dans la concentration en CO2 peut aussi être liée à la présence de vie consommant du carbone. Pour savoir si la planète observée est uniquement habitable ou si elle est également habitée, les chercheurs proposent d’évaluer l’abondance d’ozone (O3). L’ozone se formant par réaction entre molécules d’O2 en présence de rayonnement UV, il fournit une observation indirecte de la présence abondante d’oxygène et donc un signe de vie.
Applicable aux exoplanètes
Leurs observations peuvent se généraliser à des planètes en dehors du Système solaire. Mais pour cela, il faut pouvoir caractériser l’atmosphère de lointaines planètes rocheuses. Pour ce faire, les astronomes scrutent le passage des planètes devant leur étoile: on parle de transit. De cette façon, la lumière de l’étoile éclaire les molécules de son atmosphère permettant de les identifier.
Leurs observations se font dans les infrarouges proches (4,3μm) pour pouvoir observer des signes de CO2. L’un des avantages de ces infrarouges est la faible présence de bruits, ce qui permet ainsi d’augmenter la précision des mesures. Pour la détection de l’ozone, les signes de sa présence sont dans la même gamme de longueur d’onde (4,8 μm) ce qui permet, avec le même instrument, d’effectuer les deux mesures.
Une méthode facilitant la recherche
La découverte des chercheurs permet donc une caractérisation en trois étapes des exoplanètes rocheuses. En une dizaine de transits, on peut déterminer si une atmosphère est présente. Il faudra environ 40 transits pour définir si l’atmosphère en question a un faible taux de carbone, signe de la présence d’eau et éventuellement de vie. C’est avec un total d’une centaine de transits observés que le taux d’ozone pourra être déterminé, évaluant ainsi si la présence de vie est à exclure ou non.
Cette nouvelle méthode ouvre la porte à la caractérisation de planètes qui ne pouvaient pas l’être avec les méthodes utilisées jusque-là. Pour ce qui est de la présence de vie, la caractérisation par spectre de l’O2 n’est pas réalisable même avec le télescope James Webb pour deux raisons: les bandes d’absorption de l’O2 sont trop fines et le bruit en dessous de 1 μm est trop élevé relativement au signal étudié.
Quant à la présence abondante d’eau liquide, la méthode utilisée jusque-là exploite le reflet de la lumière de l’étoile sur les étendues d’eau. Si elle a permis la découverte d’eau sur Titan, la plus grosse lune de Saturne, elle reste difficilement utilisable sur des planètes à plusieurs années-lumière de distance.
Les chercheurs espèrent que des équipes, à travers le monde, mettront en place des programmes d’observations utilisant leur méthode pour obtenir plus d’informations sur les exoplanètes ressemblant à notre planète Terre. Ils souhaitent également que la communauté explore des caractérisations similaires, mais avec d’autres molécules, permettant ainsi de multiplier les possibilités et donc d’offrir de plus grandes certitudes concernant les planètes lointaines.
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