Un symposium organisé le 9 mai dernier à Baltimore, dans le Maryland, a évoqué comment la prochaine génération de télescopes spatiaux pourra, pour la première fois, détecter des "biosignatures" dans la luminosité de planètes très éloignées.

Les prochaines étapes consisteront à observer l'infime partie de la lumière de l'étoile qui aura été réfléchie par la planète avant de nous parvenir. Les télescopes spatiaux Hubble et Spitzer ont chacun détecté des gaz tels que le dioxyde de carbone et de la vapeur d'eau dans les atmosphères de quelques exoplanètes gazeuses géantes, alors qu'elles passaient devant leurs soleils.

Les molécules de gaz absorbent la lumière sur des longueurs d'ondes précises, ce qui se traduit par des lignes sombres dans le spectre de la luminosité observée qui a été filtrée par l'atmosphère de la planète.

Mais ces instruments n'étaient pas assez sensibles pour pouvoir détecter des biosignatures dans le spectre d'exoplanètes rocheuses assez petites pour être comparables à la Terre. L'une des biosignatures recherchées est l'oxygène, abondante dans l'atmosphère terrestre parce qu'elle est produite par les plantes et les microbes impliqués dans la photosynthèse.

James Webb Space Telescope

Lors de ce symposium, on a pu apprendre comment le télescope à infrarouge James Webb (JWST) de la NASA pourrait discerner des signes de l'oxygène présent dans les atmosphères de planètes semblables à la Terre, en orbite autour d'étoiles assez proches, à condition qu'elles aient "transité" devant leurs étoiles.

Grâce à une simulation par ordinateur, utilisant le modèle de la Terre et son atmosphère, Lisa Kaltenegger de l'Université d'Harvard, et Wesley Traub, du JPL de la NASA, ont calculé la puissance de la signature de l'oxygène dans la luminosité réfléchie par une exoplanète semblable à la Terre, après qu'elle ait traversé son atmosphère. "Si nous avons vraiment de la chance", a déclaré Kaltenegger, "il y a peut-être une telle planète, répondant à ces conditions, qui permettrait au JWST de détecter cette biosignature."

Terrestrial Planet Finder

Autre projet, mais à l'échéance incertaine, le Terrestrial Planet Finder de la NASA. Cet interféromètre spatial devrait être assez puissant pour identifier des planètes riches en oxygène dans des systèmes solaires assez distants, même si elles ne transitaient pas devant leurs étoiles, parce qu'il sera capable de percevoir la lumière réfléchie par la surface. Du fait que le TPF pourra observer un grand nombre de systèmes planétaires, il devrait avoir toutes les chances de répérer des mondes riches en oxygène. Cependant, la seule présence d'oxygène ne suffit pas à prouver que la vie existe quelque part, surtout sur une planète proche de son soleil. Dans ce cas, la seule présence d'oxygène s'explique du fait que l'énergie émanant de l'étoile aurait évaporé l'eau; cette vapeur serait décomposée en oxygène et hydrogène. Ensuite, l'hydrogène se dispersant dans l'espace, nous aurions une atmosphère riche en oxygène mais peu propice à la vie.

En revanche, comme l'a expliqué Jim Kasting, de l'Université de Pennsylvanie : "sur une planète qui serait plus éloignée de son étoile, il serait plus difficile d'expliquer une abondance d'oxygène sans qu'il y ait de vie. L'oxygène peut être une très bonne biosignature, pourvu qu'on ait pris soin d'identifier les circonstances de sa présence."

Polarisation de la lumière

Une autre biosignature peut être découverte dans la lumière réfléchie par de la matière vivante. Bill Sparks, du Space Telescope Science Institute, à Baltimore, dans le Maryland, a mesuré la polarisation de la lumière réfléchie par les feuilles et les cyanobactéries.

Il a découvert qu'environ 1% de la lumière est en polarisation circulaire, "ce qui devrait être détecté par l'un des télescopes géants, dotés de miroirs de 30 mètres de diamètre ou davantage, dont la mise en place sur Terre est attendue pour la prochaine décennie". Le physicien et astrobiologue Paul Davies, de l'Université d'Arizona, a déclaré qu'il serait très important de découvrir des formes de vie dans un système solaire éloigné, parce qu'elles se seraient développées indépendemment de nous : "La probabilité est infinitésimale qu'un fragment de roche se soit trouvé arraché à la Terre et qu'il ait véhiculé des micro-organismes terrestres vers une autre planète semblable à la Terre, dans un autre système solaire."



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