Nous écoutons les ondes radio de l'espace depuis plus de 60 ans, mais E.T. est étrangement silencieux. Ces dernières années, nous avons découvert un déluge d'exoplanètes. Que nous apporte cette belle prise en vue de la recherche de l'exovie ? À quoi pouvons-nous nous attendre dans un avenir proche ?
Partie 2 – La chasse aux exoplanètes nous a appris que le Soleil n'est en aucun cas la seule étoile à pouvoir se vanter d'avoir un système planétaire. Bien que les planètes soient difficiles à découvrir - elles n'émettent pas de lumière elles-mêmes - notre première vraie recherche a donné une belle prise :le satellite Kepler a trouvé 2338. Le compteur maintenant (le 14 mars 2019) est 3925. Plus tôt ce mois-ci, une équipe a également confirmé que les chercheurs découvert l'existence de Kepler-1658, la toute première exoplanète découverte par Kepler il y a environ 10 ans. D'un point de vue théorique également, les planètes apparaissent comme un sous-produit naturel de la formation des étoiles.
On s'attend à ce que l'univers regorge d'exoplanètes. Peuvent-ils héberger une vie extraterrestre ?
Toutes les réflexions sur l'exovie sont nécessairement basées sur le seul exemple que nous connaissons :la vie sur terre. Étant donné que la présence d'eau liquide joue un rôle crucial à cet égard, nous allons à l'encontre de notre meilleur jugement mais supposons que la vie exo a également les meilleures chances sur les planètes dont la température autorise l'eau liquide. C'est pourquoi nous découvrons pour chaque étoile avec des exoplanètes dans quelle zone la température se situe entre 0°C et 100°C, de sorte que l'eau ne gèle pas ou ne s'évapore pas. Nous appelons cela la zone Goldilocks (en anglais Goldilocks zone ) au conte de fées dans lequel Boucle d'or choisit la bouillie de trois assiettes pour la portion juste à la bonne température, ni trop chaude ni trop froide.
Cela ne signifie pas que la vie n'est possible qu'en son sein. L'idée sous-jacente est plutôt :s'il faut chercher quelque part, c'est peut-être mieux là-bas en premier. Ce n'est rien de plus que ceci :les formes de vie peuvent exister en toute sécurité en dehors de cette zone, tout comme il n'y a aucune garantie que la vie se produise réellement dans cette zone. Il suffit de penser à la Lune, Vénus et Mars, qui se trouvent tous les trois dans la région de Boucle d'or du Soleil, mais qui ne contiennent (actuellement) pas d'eau liquide et ne semblent pas immédiatement habitables.
Dans la mesure où notre focalisation sur l'eau (liquide) est justifiée, la première question qui se pose est de savoir quelle source a alimenté la Terre en eau. Il n'y a pas encore de réponse définitive, mais les astéroïdes de la ceinture entre Mars et Jupiter sont un bon candidat. L'eau est emprisonnée dans les minéraux et aurait pu être libérée lors d'impacts à la surface de la terre. Les comètes peuvent aussi agir comme porteuses d'eau. Cela signifie qu'une planète n'est pas habitable par elle-même, mais peut l'être (ou l'avoir été) via une source externe.
Les astronomes supposent que de nombreuses planètes rocheuses se noient complètement dans des océans aussi profonds que 100 à 200 km. Cela serait particulièrement vrai pour les exoplanètes avec un rayon d'environ 2 à 4 fois celui de la Terre. En combinant les données du télescope Kepler et du satellite Gaia de l'ESA, un groupe de chercheurs de l'université d'Harvard estime que c'est le cas pour environ 35 % des exoplanètes découvertes à ce jour.
Le cercle de recherche est encore plus étroit en exigeant que l'exoplanète soit rocheuse comme les planètes intérieures du système solaire et ait un rayon et une masse à peu près comparables à ceux de la Terre. Cela conduit à une liste de "planètes potentiellement habitables", dont un peu plus de 50 ont actuellement été identifiées. L'une d'elles, Proxima Centauri b, est particulièrement intéressante, car son étoile mère est sa voisine la plus proche du Soleil, à 4 années-lumière.
La qualification « potentiel » est importante. Afin d'accueillir des formes de vie comme la nôtre, une planète doit avoir au moins un champ magnétique et une atmosphère en plus de l'eau liquide. Le champ magnétique forme un bouclier contre les rayonnements nocifs de l'étoile mère et de l'espace, une tâche que l'atmosphère remplit tout aussi bien. L'atmosphère nous protège également des impacts de météorites, atténue les différences de température entre le jour et la nuit via l'effet de serre naturel et nous donne un cycle de l'eau. Et même si une exoplanète est équipée de toutes les cloches et sifflets possibles que la Terre nous offre, cela ne garantit bien sûr toujours pas qu'elle abrite réellement la vie.
Pour illustrer cela, revenons à Proxima Centauri b. En tant que naine rouge, l'étoile Proxima Centauri est beaucoup plus froide que le Soleil, ce qui rend la région de Goldilocks très proche de celle-ci. Cela rend Proxima Centauri b sensible aux éruptions solaires. De plus, l'effet de marée est beaucoup plus fort à cette courte distance, de sorte que cette exoplanète, tout comme la Lune par rapport à la Terre, peut toujours regarder l'étoile du même côté. Cela réduit le risque qu'il ait un champ magnétique qui pourrait le protéger des éruptions solaires et d'autres rayonnements nocifs.
Mais en compilant des listes d'exoplanètes qui ressemblent le plus à la Terre, nous pouvons définir le bon objectif pour franchir la prochaine grande étape de la recherche sur l'exovie. Celle-ci consiste à s'intéresser aux atmosphères possibles des exoplanètes, dans l'espoir d'y trouver des molécules porteuses d'une biosignature. Le principe est assez simple. En regardant la lumière des étoiles lorsque l'exoplanète est entre nous et l'étoile mère, nous pouvons mesurer quelles longueurs d'onde de la lumière des étoiles derrière elle traversent ou ne traversent pas l'atmosphère de l'exoplanète.
Nous pouvons alors associer ces (bandes de) longueurs d'onde à des molécules, ce qui nous fournit des informations sur la composition chimique de l'exo-atmosphère. Avec les connaissances que nous avons jusqu'à présent sur la vie, nous pourrions alors voir si l'atmosphère d'une telle exoplanète porte une biosignature, par exemple en y trouvant des composés oxygénés. Pourtant, cela promet d'être un travail difficile pour les astrobiologistes de ne pas sauter aux conclusions. En 2015, par exemple, des chercheurs japonais ont montré que des processus abiotiques peuvent fournir de l'oxygène dans une atmosphère. En tout cas, on peut espérer avoir cartographié quelques exoatm d'ici 2030.
Pour cela, nous comptons sur le télescope spatial tant attendu James Webb Space Telescope (lancement prévu le 30 mars 2021) et les télescopes terrestres Giant Magellan Telescope (opérationnel en 2024) et (opérationnel en 2025) Télescope extrêmement grand.
Quel est le bilan après ces trois premières parties sur l'exolife ?
Dans la partie 4, nous écoutons deux guides spatiaux :Frank Drake et Nikolai Kardashev.
