Dans la chasse à la vie extraterrestre, notre premier aperçu des extraterrestres se trouve peut-être dans l'arc-en-ciel de couleurs provenant de la surface d'une exoplanète.
Contenu connexe
- La vie peut s'être répandue dans la galaxie comme un fléau
- À quoi ressemblera la vie extraterrestre?
C'est l'idée d'une simplicité trompeuse derrière une étude menée par Siddharth Hegde à l'Institut Max Planck pour l'astronomie en Allemagne. Vues depuis des années-lumière, les plantes sur Terre confèrent à notre planète une teinte distinctive dans le proche infrarouge, un phénomène appelé bord rouge. En effet, la chlorophylle dans les plantes absorbe la plupart des ondes lumineuses visibles mais commence à devenir transparente aux longueurs d'onde situées à l'extrémité la plus rouge du spectre. Un extraterrestre regardant la Terre à travers un télescope pourrait associer cette couleur réfléchie à la présence d'oxygène dans notre atmosphère et conclure qu'il y a de la vie ici.
Les plantes, cependant, n'existent que depuis 500 millions d'années, ce qui constitue un choc relatif dans les 4, 6 milliards d'années de l'histoire de notre planète. Les microbes ont dominé la scène pendant environ 2, 5 milliards d’années, et certaines études suggèrent qu’ils régneront à nouveau sur Terre pendant une grande partie de son avenir. Hegde et son équipe ont donc réuni 137 espèces de micro-organismes qui ont tous des pigments différents et qui réfléchissent la lumière de manière spécifique. En construisant une bibliothèque de spectres de réflectance des microbes - les types de couleurs que ces créatures microscopiques réfléchissent à distance - les scientifiques examinant la lumière d'exoplanètes habitables peuvent avoir une pléthore de signaux possibles à rechercher, a expliqué l'équipe cette semaine dans le compte rendu de l'Académie nationale des sciences .
"Personne n'avait examiné la diversité des formes de vie sur Terre et demandé comment nous pouvions potentiellement détecter une telle vie sur d'autres planètes et inclure la vie provenant d'environnements extrêmes sur Terre pouvant être la" norme "sur d'autres planètes", a déclaré Lisa Kaltenegger. un co-auteur de l'étude, dit par courriel. "Vous pouvez l'utiliser pour modéliser une Terre qui est différente et qui possède un biote étendu et voir comment elle apparaîtrait à nos télescopes."
Les chercheurs ont étudié les microbes vivant dans les régions tempérées ainsi que des créatures vivant dans des environnements extrêmes tels que les déserts, les sources d'eau minérale, les sources hydrothermales ou les zones volcaniques actives.
Bien qu'il puisse sembler que la vie extraterrestre puisse prendre une grande variété de formes - par exemple, quelque chose comme Horta de Star Trek sur silicium -, il est possible de limiter les choses si nous limitons la recherche à la vie telle que nous la connaissons. Premièrement, toute forme de vie à base de carbone et utilisant l’eau comme solvant n’appréciera pas les courtes longueurs d’onde de la lumière loin dans l’ultraviolet, car ces rayons UV à haute énergie peuvent endommager les molécules organiques. À l'autre extrémité du spectre, toute molécule utilisée par les plantes étrangères (ou leurs analogues) pour la photosynthèse ne captera pas la lumière trop loin dans l'infrarouge, car il n'y a pas assez d'énergie à ces longueurs d'onde plus longues.
En outre, il est difficile de voir la lumière infrarouge lointaine à travers une atmosphère semblable à la Terre, car les gaz bloquent beaucoup de ces ondes et quelle que soit la chaleur émise par la planète, tout signal de la vie en surface sera noyé. Cela signifie que les chercheurs ont limité leur bibliothèque aux couleurs réfléchies que l’on peut observer lorsque l’on examine les longueurs d’onde dans la partie visible du spectre, la plus longue longueur d’onde UV et l’infrarouge à ondes courtes.
La bibliothèque ne sera pas d'une grande utilité si nous ne voyons pas la surface des planètes au début, et c'est là que la prochaine génération de télescopes entrera en scène, explique Kaltenegger. Le télescope spatial James Webb, dont le lancement est prévu pour 2018, devrait pouvoir visualiser les spectres d'atmosphères d'exoplanètes relativement petites et aider les scientifiques à déterminer leur composition chimique, mais il ne pourra pas voir de spectres réfléchis à la surface. . Heureusement, il existe d'autres télescopes prévus qui devraient pouvoir faire le travail. Le télescope européen extrêmement grand, un instrument de 40 mètres au Chili, sera achevé d'ici 2022. Le télescope géomètre infrarouge à champ large de la NASA, financé et en phase de conception, devrait être opérationnel d'ici le milieu des années 2020.
Un autre problème est de savoir si les processus géologiques ou chimiques naturels pourraient ressembler à la vie et créer un faux signal. Jusqu’à présent, les pigments issus de formes de vie sont très différents de ceux reflétés par les minéraux, mais l’équipe n’a pas non plus examiné toutes les possibilités, dit Kaltenegger. Ils espèrent faire plus de tests à l'avenir en construisant la bibliothèque numérique, qui est maintenant en ligne et gratuite pour toute personne à explorer sur biosignatures.astro.cornell.edu.
"Ce catalogue nous permet d'élargir notre espace de recherche et notre imagination", déclare Kaltenegger.
