Décrypter les mystères des planètes lointaines : l'indice préhistorique pour découvrir des exoplanètes propices à la vie

par Klaus Müller
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Exoplanet Habitability

Les astronomes de l'Université Cornell ont émis l'hypothèse que la dynamique atmosphérique de l'ère des dinosaures sur Terre pourrait aider à l'identification de planètes habitables au-delà de notre système solaire. Leurs recherches suggèrent que pendant la période jurassique, la présence de molécules indicatrices de vie telles que l'oxygène et le méthane dans l'atmosphère terrestre aurait été plus visible, offrant ainsi un modèle plus distinct pour identifier les planètes susceptibles de supporter la vie. Cette nouvelle approche permet aux chercheurs de se concentrer sur la recherche de formes de vie avancées ailleurs dans l’univers en adoptant comme référence les spectres de transmission historiques de la Terre.

Même si le règne des dinosaures sur Terre ne s'est pas terminé favorablement, la « signature lumineuse » atmosphérique de leur époque constitue un élément essentiel pour la recherche de la vie sur les planètes tournant autour d'étoiles lointaines, selon les astronomes de l'Université Cornell.

Leur étude, qui englobe les 540 derniers millions d'années du développement de la Terre, connus sous le nom d'éon phanérozoïque, suggère que la technologie télescopique serait plus apte à repérer les signes chimiques potentiels indiquant la vie dans l'atmosphère d'une exoplanète qui reflète plutôt l'ère des dinosaures. que la Terre actuelle.

Leurs modèles ont montré que la combinaison de biosignatures – en particulier l’oxygène associé au méthane et l’ozone au méthane – était plus importante il y a 100 à 300 millions d’années, lorsque les niveaux d’oxygène sur Terre étaient plus élevés. La recherche a reproduit les spectres de transmission ou le modèle distinctif d’absorption de la lumière par une atmosphère, ce qui aide les scientifiques à déterminer sa composition en observant la façon dont elle absorbe et filtre à travers différentes couleurs de lumière des étoiles.

L'évolution atmosphérique et ses signatures au fil du temps

« La signature lumineuse de la Terre contemporaine est la norme pour reconnaître les planètes ayant un potentiel d'habitation. Pourtant, il fut un temps où cette signature était plus distincte, fournissant des preuves plus claires de la vie », a déclaré Lisa Kaltenegger, directrice de l'Institut Carl Sagan (CSI) et professeure agrégée d'astronomie. Elle exprime son optimisme quant au fait que cela pourrait rendre la détection de signes de vie, peut-être même d'organismes complexes, légèrement plus réalisable dans le vaste univers.

Kaltenegger, en collaboration avec Rebecca Payne, associée de recherche au CSI et auteur principal de l'étude intitulée « Oxygen Bounty for Earth-like Exoplanets : Spectra of Earth Through the Phanerozoic », publiée dans les Avis mensuels de la Royal Astronomical Society : Lettres, a détaillé cette période importante qui a vu l’avènement des plantes terrestres, des animaux et des dinosaures.

En utilisant les données de deux modèles climatiques réputés, GEOCARB et COPSE, ils ont projeté la composition de l'atmosphère terrestre et les spectres de transmission qui en résultent sur cinq intervalles distincts de 100 millions d'années du Phanérozoïque. Ces intervalles ont marqué des transitions substantielles, notamment la diversification des biosphères marines, l’expansion des forêts et le développement des écosystèmes terrestres, qui ont tous eu des effets profonds sur la concentration atmosphérique d’oxygène et d’autres gaz.

"Il ne couvre que les derniers 12% de l'histoire de la Terre, mais il inclut presque toute la période où la vie était plus complexe que de simples éponges", a noté Payne. "Ce sont les signatures lumineuses que nous rechercherions sur d'autres planètes si nous recherchions des formes de vie plus avancées que les organismes unicellulaires."

La pertinence pour la recherche d'exoplanètes

Bien que les exoplanètes puissent ou non connaître des chemins d'évolution similaires, les modèles de Payne et Kaltenegger complètent le chaînon manquant de ce que révélerait une observation au télescope de type phanérozoïque, générant de nouveaux paradigmes pour les planètes abritant la vie avec divers niveaux d'oxygène atmosphérique.

Kaltenegger a été à l'avant-garde de la construction de modèles qui prédisent ce que les observateurs de loin verraient lorsqu'ils observeraient la Terre à travers ses changements géologiques, climatiques et atmosphériques – ce qu'elle appelle notre « vérité terrain » dans la quête de signes de vie au-delà de la Terre. .

Jusqu’à présent, environ 35 exoplanètes terrestres ont été localisées dans des zones considérées comme habitables en raison de la possibilité de présence d’eau liquide. Même si l'analyse de l'atmosphère d'une exoplanète – en supposant qu'elle existe – est à la frontière des capacités du télescope spatial James Webb de la NASA, cette tâche est devenue réalisable. Toutefois, les scientifiques soulignent l’importance de savoir quoi rechercher. Leurs recherches identifient des planètes similaires à la Terre du Phanérozoïque comme les sites les plus probables pour la découverte de la vie dans l'univers.

Leurs modèles proposent également la possibilité théorique que si une exoplanète vitale possède une atmosphère riche en oxygène 30%, ses formes de vie pourraient ne pas se limiter aux microbes mais pourraient également englober des créatures aussi diverses et énormes que les dinosaures du passé de la Terre.

"Si de telles formes de vie existent", explique Payne, "ce type d'analyse nous permet de déterminer où elles pourraient prospérer."

Indépendamment de la présence de dinosaures, l’étude corrobore que, de loin, la signature lumineuse d’une telle planète serait plus distincte que celle de notre Terre actuelle.

Kaltenegger espère trouver des planètes avec des niveaux d’oxygène plus élevés que ceux de la Terre actuellement, car cela simplifierait le processus de recherche de vie. "Et peut-être", réfléchit-elle, "il existe d'autres formes de dinosaures qui attendent d'être découvertes."

L'étude attribue le succès de la recherche au soutien de l'Institut Carl Sagan et de la Fondation Brinson.

Foire aux questions (FAQ) sur l'habitabilité des exoplanètes

Quel est le lien entre les conditions atmosphériques de l’ère des dinosaures et la découverte d’exoplanètes ?

Les astronomes de l'Université Cornell ont découvert que les conditions atmosphériques datant de l'époque des dinosaures pourraient constituer un meilleur modèle pour détecter des signes de vie sur les exoplanètes. La plus grande détectabilité des biosignatures telles que l’oxygène et le méthane à cette époque pourrait guider les scientifiques dans l’affinement de leur recherche de mondes habitables.

Pouvons-nous utiliser le passé de la Terre pour détecter la vie sur d'autres planètes ?

Oui, en modélisant le spectre de transmission historique de la Terre – son « empreinte lumineuse » – les scientifiques peuvent l'utiliser comme référence pour améliorer la recherche de biosignatures, qui sont des indicateurs de vie, sur des exoplanètes lointaines.

Qu’est-ce qui rend l’éon phanérozoïque important dans la recherche de la vie extraterrestre ?

L'éon phanérozoïque, qui couvre les 540 derniers millions d'années de l'histoire de la Terre, est le moment où la vie sur notre planète est devenue plus complexe. Cela offre aux astronomes une période précieuse pour modéliser et rechercher des conditions similaires sur des exoplanètes susceptibles d’héberger des formes de vie complexes.

Quelles paires de biosignatures les scientifiques recherchent-ils dans les exoplanètes ?

Les scientifiques s’intéressent particulièrement aux paires de biosignatures oxygène et méthane, ainsi qu’ozone et méthane. Celles-ci étaient plus fortes à l’époque des dinosaures, lorsque les niveaux d’oxygène étaient plus élevés, ce qui pourrait rendre ces signes de vie plus détectables sur les exoplanètes.

Quelles implications ces découvertes ont-elles pour les futures observations au télescope ?

Les résultats créent de nouveaux modèles pour identifier les planètes habitables en indiquant que les planètes ressemblant à la Terre au Phanérozoïque pourraient être les cibles les plus prometteuses. Ces modèles guideront les futures observations du télescope, y compris celles du télescope spatial James Webb, dans la recherche de la vie.

Existe-t-il actuellement des exoplanètes identifiées comme potentiellement habitables ?

Environ 35 exoplanètes rocheuses ont été découvertes dans des zones habitables où l’eau liquide, et par conséquent la vie telle que nous la connaissons, pourrait exister. Ces planètes sont la cible principale d’analyses atmosphériques plus approfondies afin de rechercher des signes de vie.

En savoir plus sur l’habitabilité des exoplanètes

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5 commentaires

Marc Lee novembre 6, 2023 - 12:32 am

alors ils nous disent que les dinosaures pourraient être la clé pour trouver une nouvelle vie ? c'est un concept sympa, les dinosaures nous aident d'outre-tombe haha

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Alex Reyes novembre 6, 2023 - 6:58 am

La recherche semble prometteuse, mais quelles sont les chances que nous trouvions réellement des planètes avec des conditions similaires à celles de la Terre, cela ressemble à chercher une aiguille dans une botte de foin.

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Emilie Johnson novembre 6, 2023 - 9:50 am

J'ai lu cette étude, c'est fascinant mais je suis un peu sceptique, comment savons-nous que les mêmes règles s'appliquent dans une galaxie très lointaine ?

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Sarah Conner novembre 6, 2023 - 6:13 pm

Je dois aimer la science qui fait de tels progrès, mais il y a tellement de choses que nous ne comprenons toujours pas sur notre propre planète. sans parler de ceux à des millions d'années-lumière

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John Smith novembre 6, 2023 - 7:19 pm

Wow, juste au moment où vous pensez avoir tout vu, le passé de notre propre planète pourrait aider à trouver la vie ailleurs, c'est hallucinant !

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