Ensuite, ils utiliseront le spectrographe pour essayer de trouver des molécules clés comme l’oxygène ou le méthane. La quantité trouvée de chacune d’elles détermine ce qu’ils chercheront ensuite, comme le dioxyde de carbone ou l’ozone. (La photosynthèse, qui pourrait apparaître sur d’autres mondes, produit de l’oxygène. Les organismes qui utilisent l’oxygène produisent généralement du dioxyde de carbone et de l’eau, tandis que certains types de microbes, comme les bactéries, produisent du méthane).
Il est préférable d’estimer tout de ces biosignatures potentielles, si possible, et pas seulement une. Mais selon la gamme de longueurs d’onde à laquelle le spectrographe d’un télescope est sensible, il sera capable de mesurer l’abondance de certaines molécules mieux que d’autres. En traçant tous ces chemins sur l’arbre de décision de Young, les astronomes sauront s’ils sont en présence d’un monde ressemblant à la Terre moderne, d’une version passée de notre planète ou de tout autre chose.
Vous vous demandez peut-être pourquoi la recherche de vie extraterrestre est si concentrée sur… la Terre, plutôt que sur des géantes gazeuses comme Jupiter ou des mondes océaniques comme Titan, la plus grande lune de Saturne, ou Encelade, son satellite jumeau. “D’un point de vue stratégique, il est logique de rechercher la vie telle que nous la connaissons. Nous n’avons qu’un seul exemple de planète habitée, malgré des indices alléchants ici et là”, déclare Ken Williford, astrobiologiste au Blue Marble Space Institute of Science à Seattle.
Il travaille avec le rover Persévérance de la NASA, qui recherche des signes de vie passée sur Mars et se dirigera plus tard vers ce que les scientifiques pensent être le rivage d’une ancienne étendue d’eau. Si Mars ressemblait à la Terre antique, les vestiges d’un environnement marin peu profond pourraient permettre au rover de déterrer un “tapis microbien” fossilisé, une communauté de micro-organismes en couches.
Mais, inévitablement, quiconque suit l’organigramme de Young trouvera certaines planètes qui renvoient des résultats ambigus : des signes encourageants mais aussi des incertitudes. Il est important d’éviter les faux positifs, si les signatures apparemment favorables à la vie sont en fait dues à des origines non biologiques, comme des volcans générant du méthane, explique Maggie Thompson, astronome à l’UC Santa Cruz, qui a également présenté ses travaux à la conférence d’astronomie cette semaine.
Par exemple, Titan a une atmosphère embrumée de méthane, mais elle est probablement dépourvue de vie, en raison de ses températures glaciales et de son manque d’eau. (Ce n’est qu’un “probablement”, cependant. Titan pourrait héberger des microbes vraiment étranges que nous n’avons jamais vus auparavant, capables de survivre dans des lacs de méthane, de manger de l’acétylène et de respirer de l’hydrogène plutôt que de l’oxygène. Mais nous n’en saurons pas plus tant que la NASA n’aura pas envoyé son giravion Dragonfly pour enquêter).
Néanmoins, le méthane pourrait encore être une biosignature clé sur des exoplanètes plus hospitalières, en particulier les plus chaudes avec de l’eau. “Ce qui est passionnant avec le méthane, c’est qu’il pourrait s’agir d’un élément relativement simple que la vie utilise et produit”, explique M. Thompson. Le télescope Webb, qui vient de repérer sa première exoplanète, sera utile à cet égard, grâce à son spectrographe dans le proche infrarouge. “Le méthane est l’un des rares gaz que le JWST peut réellement détecter, mais le JWST seul ne permettra probablement pas de trouver une planète présentant une biosignature définitive”, ajoute-t-elle.
Young se tourne vers le successeur de Webb, l’Observatoire des mondes habitables, qui aura pour mission de rechercher des signes de vie sur des planètes de taille terrestre autour d’étoiles semblables au soleil. (Jusqu’à présent, il a été plus facile pour les astronomes de trouver des planètes géantes gazeuses orbitant autour d’étoiles naines rouges plus dangereusement actives). En décembre, le chef de la NASA Bill Nelson a annoncé des plans pour développer l’observatoire dans les années 2030. Selon la sensibilité exacte du nouveau télescope, la modélisation de Young montre qu’il pourrait repérer des dizaines de mondes semblables à la Terre.
Elle garde également l’esprit ouvert à la vie telle que nous la connaissons aujourd’hui. n’avons pas la connaissons pas. L’arbre de décision comprend des branches pour les planètes qui ne semblent ressembler à aucune étape de l’histoire de la Terre. “Nous voulons être prêts à faire face aux surprises, aux cas étranges que nous pourrions ne pas être en mesure de catégoriser”, explique-t-elle. “Mettons-les dans la catégorie des “planètes ambiguës”, et signalons-les comme des cibles intéressantes.”
