L’identification de faibles niveaux de CO2 sur les exoplanètes suggère la présence d’océans, un indicateur potentiel de vie extraterrestre. Cette méthode, exploitant les capacités du télescope James Webb, offre une nouvelle voie pour détecter des environnements habitables dans l’espace lointain.
La découverte de la vie au-delà de notre planète est un enjeu scientifique fascinant. Récemment, une équipe de chercheurs de l’Université de Birmingham et du Massachusetts Institute of Technology (MIT), utilisant les capacités du télescope spatial James Webb, a mis au point une méthode innovante pour détecter des océans sur les exoplanètes.
Détaillée dans la revue Nature Astronomy, elle repose sur l’analyse des niveaux de dioxyde de carbone dans les atmosphères planétaires. Elle offre ainsi de nouvelles possibilités dans la quête de mondes habitables et de formes de vie extraterrestres.
Dioxyde de carbone : la clé ?
L’idée centrale de la nouvelle méthode est que, tout comme sur Terre, une concentration réduite de CO2 dans l’atmosphère d’une exoplanète pourrait être le signe de vastes étendues d’eau. Sur notre planète, les océans jouent un rôle crucial dans la régulation du CO2, en l’absorbant efficacement. De même, la biomasse terrestre, notamment les forêts et le phytoplancton, contribue à ce processus en utilisant le CO2 pour la photosynthèse.
Pour affiner leur hypothèse, les chercheurs suggèrent une comparaison entre les niveaux de CO2 d’une exoplanète et ceux de ses planètes voisines. Cette démarche repose sur le principe que des différences marquées dans les concentrations de CO2 pourraient indiquer des processus distincts à l’œuvre sur chaque planète. Une faible concentration de CO2, en comparaison avec des planètes voisines, pourrait signaler l’existence d’un cycle de l’eau actif, semblable à celui observé sur Terre. Un tel cycle implique la présence d’océans capables d’absorber le CO2, et par extension, augmente la probabilité de conditions favorables à la vie.
Une méthode accessible et prometteuse
Le télescope spatial James Webb joue un rôle clé dans l’application de cette nouvelle méthode de détection des exoplanètes. Ses instruments avancés lui permettent de détecter et d’analyser les signatures spectrales du dioxyde de carbone dans les atmosphères des exoplanètes, même à des distances considérables. Sa capacité à observer dans l’infrarouge, où le CO2 absorbe la lumière, est essentielle pour la méthode proposée, car elle repose sur la précision des mesures de CO2. Il peut alors identifier les variations subtiles dans la composition atmosphérique des exoplanètes.
Amaury Triaud, professeur d’exoplanétologie à l’Université de Birmingham, qui a co-dirigé l’étude, explique dans un communiqué : « Il est assez facile de mesurer la quantité de dioxyde de carbone dans l’atmosphère d’une planète. En effet, le CO2 est un puissant absorbeur dans l’infrarouge, cette même propriété étant à l’origine de l’augmentation actuelle des températures mondiales ici sur Terre. En comparant la quantité de CO2 dans l’atmosphère de différentes planètes, nous pouvons utiliser cette nouvelle signature d’habitabilité pour identifier les planètes dotées d’océans, ce qui les rend plus susceptibles d’accueillir la vie ».
En outre, cette technique présente un avantage significatif en matière d’efficacité et de coûts. Contrairement à d’autres méthodes d’observation spatiale qui nécessitent de longues périodes d’observation et un accès régulier aux ressources de télescopes (souvent engorgés), l’analyse des niveaux de CO2 peut être réalisée relativement rapidement. Cela signifie que le JWST pourrait ainsi enquêter sur un plus grand nombre d’exoplanètes dans un laps de temps plus court, optimisant l’utilisation du télescope. Cette efficacité accrue augmenterait considérablement les chances de découvrir des mondes habitables.
Au-delà de la découverte
La portée de cette méthode dépasse la simple identification d’océans sur les exoplanètes. La présence conjointe de faibles niveaux de CO2 et d’ozone dans une atmosphère est particulièrement révélatrice.
Sur Terre, l’ozone est un sous-produit de l’oxygène, lui-même issu de la photosynthèse réalisée par les plantes et certaines formes de vie microbienne. Si une signature similaire est détectée sur une exoplanète, cela pourrait indiquer non seulement l’existence d’océans, mais aussi d’une activité biologique capable de modifier l’atmosphère. La méthode pourrait non seulement permettre d’identifier des planètes habitables, mais aussi celles qui sont effectivement habitées.
Par ailleurs, cette recherche pourrait avoir des implications pour notre compréhension des processus climatiques et environnementaux sur Terre. En observant et en analysant les atmosphères d’autres planètes, les scientifiques peuvent acquérir des informations sur les mécanismes régissant les climats planétaires. Cela inclut la compréhension des points de basculement climatiques, ces moments critiques où de petits changements peuvent entraîner des modifications irréversibles dans l’environnement.
En étudiant des planètes avec des compositions atmosphériques variées, les chercheurs peuvent mieux saisir comment des facteurs tels que les niveaux de CO2 influencent la stabilité et la viabilité d’un environnement. Ces connaissances pourraient s’avérer cruciales pour anticiper et gérer les changements climatiques sur notre propre planète, en fournissant un contexte plus large pour évaluer les risques et les stratégies de mitigation.