Pas facile de savoir si une planète est habitable alors qu’elle se trouve à des dizaines d’années-lumière de notre Terre. Mais des chercheurs proposent aujourd’hui une nouvelle manière de faire qui pourrait être mise en œuvre rapidement. Elle pourrait même nous permettre de trouver des preuves de vie extraterrestre dans les toutes prochaines années.
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Comment savoir si une planète lointaine est habitable ou non ? Déterminer à quelle distance elle se trouve de son étoile est une première étape. Mais la situer dans celle que les astronomesastronomes appellent la zone habitable ne suffit pas. L'autre condition sine qua non avancée par les chercheurs, c'est que de l'eau coule à sa surface. L'ennui, c'est que nos technologies ne sont pas en mesure de détecter la présence d'eau à la surface d'une exoplanète. Alors, comment savoir ?
Une équipe internationale de chercheurs, parmi lesquels des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT, États-Unis) et des chercheurs de l'École polytechnique et du Laboratoire d'astrophysique de Bordeaux (France), proposent aujourd'hui un moyen de contourner la difficulté. Puisque nos télescopes ne sont pas en mesure de capter les éclats de lumière qui se reflèteraient sur les surfaces liquidesliquides d'une exoplanète, les astronomes envisagent de sonder les atmosphèresatmosphères en quête d'une caractéristique à laquelle personne n'avait pensé jusqu'ici : la présence d'une quantité faible de dioxyde de carbone (CO2). Ils expliquent leur raisonnement dans la revue Nature Astronomy.
La réponse cachée dans notre Système solaire
C'est en se tournant vers les planètes de notre Système solaire que les chercheurs ont fait germer l'idée. En constatant que VénusVénus, notre Terre et Mars se situent dans une région tempérée de notre coin d'UniversUnivers. Et qu'elles se sont formées de manière semblable et partagent aujourd'hui encore des similitudes. Alors même qu'une seule de ces planètes est connue pour avoir de l'eau qui coule à sa surface. Or il se trouve que notre Terre est aussi celle dont le taux de CO2 dans l'atmosphère est le plus faible des trois.
Ce n'est pas le fait du hasard. Il se trouve en effet qu'un processus en particulier est capable d'éliminer une grande quantité du CO2 présent dans une atmosphère : un cycle de l’eau intense impliquant des océans liquides. Les chercheurs savent que cela s'est produit sur notre Terre. Au cours de centaines de millions d'années, les océans ont absorbé presque autant de CO2 que ce qu'il reste aujourd'hui encore dans l'atmosphère irrespirable de Vénus. Et cela a permis de réguler le climatclimat de notre Planète et de la rendre habitable pendant des milliards d'années.
Vie extraterrestre et taux de CO2
Les chercheurs ont analysé de nombreux travaux dans des domaines variés allant de la biologie à la chimiechimie, en passant par la séquestration du carbonecarbone dans le contexte du changement climatiquechangement climatique. Et ils en concluent que détecter une quantité faible de CO2 dans l'atmosphère d'une exoplanète par rapport à celles de ses voisines constituerait un signal fort de la présence d'eau liquide sur cette planète. Peut-être même d'une forme de vie extraterrestre. Or il se trouve justement que le télescope spatial James-Webb pourrait être en mesure de détecter de telles concentrations dans les atmosphères des planètes lointaines.
L'équipe présente une stratégie détaillée pour déterminer si une exoplanète est habitable ou non. Il s'agirait d'abord de cibler les systèmes qui, comme c'est le cas de notre Système solaireSystème solaire, se présentent avec plusieurs planètes semblables à notre Terre. Des planètes telluriques qui auraient des tailles similaires et orbiteraient à des distances de leur étoile proches les unes des autres. Il faudrait ensuite s'assurer que ces planètes possèdent une atmosphère. En cherchant justement à détecter du CO2. Car le CO2 est un élément commun des atmosphères planétaires. Et il est relativement facile à détecter parce qu'il absorbe bien dans le domaine de l'infrarougeinfrarouge.
Détecter un peu de CO2 et de l’ozone
Une fois toutes ces planètes avec une atmosphère identifiées, il resterait à mesurer leurs teneurs respectives en CO2. Si l'une d'elles présentait un taux faible de CO2, il deviendrait très probable que de l'eau coule à sa surface. Et qu'elle soit donc habitable.
Pour ceux qui voudraient alors aller plus loin, les astronomes suggèrent de partir en quête d'ozone (O3) dans l'atmosphère de la planète cible. Car les plantes et certains microbesmicrobes, en consommant du CO2, émettent de l'oxygèneoxygène (O2). Lorsque celui-ci réagit avec la lumière, il se transforme en ozoneozone. « Trouver de l'ozone dans l'atmosphère d'une exoplanète signifierait que nous avons trouvé de la vie. Pas seulement quelques bactériesbactéries. Mais une biomassebiomasse à l'échelle planétaire, capable d'interagir avec une énorme quantité de carbone », conclut Amaury Triaud, chercheur à l'université de Birmingham (Royaume-Uni), dans un communiqué du MIT.
Et de telles analyses, c'est justement ce que pourrait être en mesure de mener le télescope spatial James-Webbtélescope spatial James-Webb sur le système planétaire Trappist-1, un système composé de sept planètes et situé à seulement 40 années-lumièreannées-lumière de notre Terre. « Des découvertes révolutionnaires pourraient être réalisées au cours des prochaines années », assurent les astronomes.
