Les signes de vie? Pourquoi l'atmosphère de ce monde extraterrestre excite les astronomes

Les signes de vie? Pourquoi l'atmosphère de ce monde extraterrestre excite les astronomes

Horodatage: 13 septembre 2023 1:11 PM

Sommes-nous seuls? Cette question est presque aussi vieille que l’humanité elle-même. Aujourd’hui, la question de l’astronomie se concentre sur la recherche de la vie au-delà de notre planète. Sommes-nous, en tant qu’espèce et en tant que planète, seuls ? Ou y a-t-il de la vie ailleurs ?

Habituellement, la question inspire des visions de versions étranges et vertes des humains. Cependant, la vie, c'est bien plus que nous : les animaux, les poissons, les plantes et même les bactéries sont toutes sortes de choses dont nous recherchons des signes dans l'espace.

La vie sur Terre a pour particularité de laisser des traces dans la composition chimique de l’atmosphère. Ainsi, de telles traces, visibles de loin, sont quelque chose que nous recherchons lorsque nous chassons des extraterrestres.

Scientifiques au Royaume-Uni et aux États-Unis viens de signaler des traces chimiques très intéressantes dans l'atmosphère d'une planète appelée K2-18b, située à environ 124 années-lumière de la Terre. Ils auraient notamment détecté une substance qui, sur Terre, n'est produite que par des êtres vivants.

Rencontrez l'exoplanète K2-18b

K2-18b est une exoplanète intéressante : une planète qui orbite autour d’une autre étoile. Découverte en 2015 par la mission K2 du télescope spatial Kepler, il s'agit d'un type de planète appelée sous-Neptune. Comme vous l'avez probablement deviné, ces étoiles sont plus petites que Neptune dans notre propre système solaire.

La planète est environ huit fois et demie plus lourde que la Terre et orbite autour d’un type d’étoile appelé naine rouge, qui est beaucoup plus froide que notre soleil. Cependant, K2-18b orbite beaucoup plus près de son étoile que Neptune – dans ce que nous appelons le zone habitable. Il s’agit de la zone ni trop chaude ni trop froide, où l’eau liquide peut exister (au lieu de geler en glace ou de bouillir en vapeur).

La Terre est ce qu'on appelle une planète rocheuse (pour des raisons évidentes), mais les planètes sub-Neptunes sont des planètes gazeuses, avec des atmosphères beaucoup plus grandes contenant beaucoup d'hydrogène et d'hélium. Leur atmosphère peut également contenir d'autres éléments.

Ce qui nous amène à l’engouement autour du K2-18b.

Comment empreinter une atmosphère

La planète a été découverte pour la première fois par le télescope spatial Kepler, qui surveillait des étoiles lointaines et espérait que des planètes passeraient devant elles. Lorsqu'une planète passe entre nous et une étoile, celle-ci devient momentanément plus sombre, ce qui nous indique qu'une planète est là.

En mesurant l’ampleur de la baisse de luminosité, le temps nécessaire à la planète pour passer devant l’étoile et la fréquence à laquelle cela se produit, nous pouvons déterminer la taille et l’orbite de la planète. Cette technique est excellente pour trouver des planètes, mais elle ne nous renseigne pas sur leur atmosphère, ce qui est une information clé pour comprendre si elles contiennent de la vie ou sont habitables.

Le télescope spatial James Webb de la NASA, le grand télescope spatial lancée fin 2021, a désormais observé et mesuré l’atmosphère de cette exoplanète.

Le télescope y est parvenu en mesurant si finement la couleur de la lumière qu’il peut détecter des traces d’atomes et de molécules spécifiques. Ce processus, appelé spectroscopie, revient à mesurer les empreintes digitales des éléments.

Un graphique montrant l'absorption de différentes longueurs d'onde de lumière par l'atmosphère de K2-18b, et quelles longueurs d'onde correspondent aux différentes substances présentes dans l'atmosphère.
L’atmosphère de l’exoplanète K2-18b présentait de forts signes de méthane et de dioxyde de carbone, ainsi qu’une faible indication de sulfure de diméthyle. Crédit d'image : NASA / CSA / ESA / R. Crawford (STScI) / J. Olmsted (STScI) / N. Madhusudhan (Université de Cambridge)

Chaque élément et molécule possède sa propre signature de couleur. Si vous pouvez regarder la signature couleur, vous pouvez faire un peu de travail de détective et déterminer quels éléments ou composés se trouvent sur la planète.

Bien que la planète ne dispose pas de sa propre lumière, les astronomes ont attendu le moment où K2-18b passait devant son étoile et ont mesuré la lumière de l'étoile lorsqu'elle traversait l'atmosphère de la planète, permettant ainsi à l'équipe de détecter les empreintes digitales de substances présentes dans l'atmosphère.

Des pets marins extraterrestres ?

La nouvelle étude a révélé beaucoup de dioxyde de carbone et de méthane. C’est intéressant car cela ressemble à ce que l’on trouve sur Terre, Mars et Vénus dans notre système solaire, plutôt qu’à Neptune.

Cependant, une petite quantité de sulfure de diméthyle a également été trouvée. Le sulfure de diméthyle est une molécule intéressante, composée de carbone, d'hydrogène et de soufre.

Sur Terre, ça sent généralement un peu mauvais. Mais c'est aussi étroitement lié à la vie.

Le seul processus que nous connaissons qui crée du sulfure de diméthyle sur notre planète est la vie. En particulier, la vie marine et le plancton l’émettent sous forme de flatulences.

Alors oui, les scientifiques sont enthousiasmés par l’idée potentielle de pets marins extraterrestres. Si c'est réel. Et lié à la vie.

La recherche continue

Alors que sur Terre, le sulfure de diméthyle est lié à la vie, sur d'autres planètes, il peut être lié d'une manière ou d'une autre à des processus géologiques ou chimiques.

Après tout, K2-18b ressemble à Neptune, une planète dont nous ne savons pas grand-chose. Le mois dernier, des chercheurs ont découvert que les nuages ​​sur Neptune sont fortement liés au cycle d'activité de 11 ans du soleil. Nous avons beaucoup à apprendre sur les planètes et leurs atmosphères.

De plus, la mesure du sulfure de diméthyle est très subtile, loin d'être aussi forte que celle du dioxyde de carbone et du méthane. Cela signifie que des mesures plus détaillées sont nécessaires pour améliorer la force du signal.

D’autres télescopes devront peut-être se joindre à cet effort. Les instruments du Very Large Telescope au Chili sont capables de mesurer l'atmosphère des planètes autour d'autres étoiles, tout comme un nouvel instrument appelé Veloce sur le télescope anglo-australien de l'observatoire de Siding Spring en Australie.

Et de nouveaux télescopes spatiaux, comme le PLATO européen en construction, nous aideront également à mieux observer les atmosphères extraterrestres.

Ainsi, même si les signes de sulfure de diméthyle sur K2-18b ne sont peut-être pas liés à la vie, ils restent une perspective passionnante. Il y a encore beaucoup à explorer.

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

Crédit image: NASA / CSA / ESA / J. Olmsted (STScI) / Science : N. Madhusudhan (Université de Cambridge)

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