En janvier 2019, Hubble a profité d'une éclipse lunaire totale pour tester une technique d'observation qui aidera à chercher des biosignatures sur des exoplanètes semblables à la Terre. © M. Kornmesser, Nasa, ESA
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Hubble profite d'une éclipse de Lune pour apprendre à chercher la vie extraterrestre

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Étonnant mais astucieux ! Des astronomes ont utilisé la Lune, comme miroir de la Terre, pour voir comment ils pourraient dans un futur proche détecter des biosignatures dans des atmosphères de planètes extrasolaires. 

Profitant d'une éclipse lunaire totale en janvier 2019, des astronomes ont utilisé le télescope spatial Hubble pour mesurer la quantité d'ozone dans l'atmosphère de notre Planète. Une observation qui peut paraître inutile sauf que la mesure de la quantité d'ozone n'était pas l'objectif des astronomes. Il s'agissait d'expérimenter une méthode pour chercher des preuves de vie, en détectant des biosignatures, sur des exoplanètes de type terrestre. Lors de cette observation inédite, Hubble a détecté l'empreinte spectrale de l'ozone. Avec l'oxygène, l'ozone est une des principales biosignatures qui pourraient indiquer la présence d'une forme de vie à la surface d'une planète. L'ozone contribue à protéger la vie sur Terre, en absorbant les rayons ultraviolets nocifs. En détectant de l'ozone sur d'autres planètes, il serait possible que celles-ci abritent également la vie.

Sur Terre, la photosynthèse qui dure depuis quelques milliards d'années est responsable des niveaux élevés d'oxygène de notre Planète et de l'épaisse couche d'ozone qui l'entoure. C'est l'une des raisons pour lesquelles les scientifiques pensent que l'ozone, ou l'oxygène, pourrait être un signe de vie sur une autre planète et les appellent des biosignatures. « Trouver de l'ozone est important car il s'agit d'un sous-produit photochimique de l'oxygène moléculaire, qui est lui-même un sous-produit de la vie », souligne Allison Youngblood du Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale de l'université du Colorado à Boulder et responsable scientifique de l'étude publiée dans Astronomical Journal. Cela dit, l'ozone peut également être produit sans présence de vie lorsque l'azote et l'oxygène sont exposés au soleil.

Lors de cette éclipse, Hubble n'a pas regardé directement la Terre. Au lieu de cela, les astronomes ont utilisé la Lune comme miroir pour réfléchir la lumière du soleil, qui avait traversé l'atmosphère terrestre, puis renvoyée vers Hubble. Cette utilisation d'Hubble de façon inédite a consisté à reproduire les conditions dans lesquelles de futurs observatoires spatiaux sonderaient les atmosphères d'exoplanètes en transit devant leur étoile.

La Nasa explique l’observation d’Hubble et son intérêt pour rechercher des biosignaures, voire des signes de vie, sur d’autres planètes que celles du Système solaire. © Nasa

Ces prochaines années, la Nasa mais aussi l'ESA vont se doter d'observatoires spatiaux et terrestres capables d'identifier des planètes extrasolaires susceptibles d'abriter une forme de vie. Pour différencier une planète habitable d'une planète habitée, « c'est pourquoi il est important de développer des modèles du spectre terrestre comme modèle pour catégoriser les atmosphères des planètes extrasolaires », explique Allison Youngblood. D'où l'intérêt des observations d'hubble, précurseur dans ce domaine.

Soyons patients 

Le succès de ces observations ne veut évidemment pas dire qu'Hubble soit en capacité de détecter une biosignature, voire des signes de vie dans l'atmosphère d'une exoplanète. Les planètes telluriques similaires à la Terre sont entourées d'atmosphères trop fines pour qu'Hubble puisse discerner une biosignature. Jusqu'à présent le télescope est « seulement » parvenu à sonder des atmosphères de planètes de type géantes gazeuses, voire des super-Terres (planètes de plusieurs fois la masse de la Terre) qui transitent par leurs étoiles.

Attendons les futurs observatoires spatiaux, dont le James Webb de la Nasa qui sera lancé en octobre 2021. Cet observatoire ne fonctionnera pas dans l'ultraviolet mais dans l'infrarouge ce qui, en théorie, laisse à penser qu'il pourra détecter du méthane et de l'oxygène dans les atmosphères d'exoplanètes.

Détecter de l'ozone dans le ciel d'une planète extrasolaire terrestre ne garantit pas que la vie existe à la surface. D'autres biosignatures seront nécessaires pour conclure qu'une planète est habitée. Pour s'assurer qu'une planète est habitée, les astronomes voudront détecter une combinaison de biosignatures détectées dans plusieurs longueurs d'onde.

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