Comment comprendre si une planète est propice à la vie? Des télescopes capables de voir une créature vivante sur une autre planète, même si elle est très grande, ne sont pas attendus dans un proche avenir.
La première chose qui me vient à l'esprit est de savoir si la température sur la planète est bonne pour que l'eau y existe à l'état liquide. C'est ainsi qu'est apparu le concept de «zone habitable». Les astronomes recherchent et trouvent des planètes dans les zones habitables de différentes étoiles.
Et, bien sûr, il est très important de comprendre s'il existe des substances nécessaires à la vie sur la planète. Par exemple, c'est la riche chimie de la lune de Saturne, Titan, qui fait soupçonner les scientifiques que la vie est déjà là maintenant ou pourrait survenir dans le futur. Dans l'intérêt de la prospérité potentielle de cette vie, l'appareil Cassini encore en fonctionnement a même été détruit.
Mais vous ne pouvez pas envoyer une sonde avec des analyseurs chimiques sur la planète d'une étoile extraterrestre (du moins pas encore). Alors, comment connaissez-vous la chimie du monde lointain? Bien sûr, en examinant le spectre des rayonnements provenant d'une planète lointaine. (Au fait, c'était la façon dont Hubble a découvert l'eau sur des planètes semblables à la Terre il n'y a pas si longtemps.) De plus, il ne faut pas chercher dans le domaine visible. L'astronomie infrarouge, dont nous avons parlé récemment, est beaucoup plus efficace pour aider dans ce domaine.
De nombreux composés chimiques ont leurs propres «signatures» dans la gamme infrarouge - des «pics» et des «creux» sur le graphique du spectre (correspondant à l'émission et à l'absorption de rayonnement d'une certaine longueur d'onde et similaire à des lignes fines). C'est sur ces traces que les substances nécessaires peuvent être identifiées.
Bien entendu, les scientifiques s'intéressent principalement à l'oxygène, au méthane, à l'ozone, à la vapeur d'eau, au dioxyde de carbone et à l'oxyde nitreux (N2O). D'ailleurs, ce sont les organismes vivants qui ont autrefois fait la «révolution de l'oxygène» sur Terre. Cependant, il est difficile d'observer les lignes de ces gaz, cela demande plusieurs jours d'observation. Et les astronomes sont toujours rares, car il y a beaucoup moins d'outils et de financements que de tâches intéressantes.
Une équipe de scientifiques dirigée par Vladimir Airapetian de la NASA a proposé une nouvelle façon de rechercher des planètes avec une chimie habitable. Il utilise des «signatures» beaucoup plus faciles à détecter. Mais, comme d'habitude, il y a une nuance: ils n'apparaissent qu'à cause des tempêtes d'étoiles.
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Nous avons écrit en détail sur les éjections de masse coronale avec lesquelles le Soleil "crache" régulièrement. En raison de son champ magnétique, ils ont peu d'effet sur la Terre (au fait, Mars a eu moins de chance). Mais c'est parce que notre luminaire est mature et calme.
Les jeunes étoiles actives, semblables au Soleil ou légèrement plus froides (classes spectrales G et K), ont des éjections plus fortes et plus fréquentes. Par conséquent, des particules chargées, pénétrant dans l'atmosphère de la planète, peuvent y faire un bruissement. C'est sur quoi repose la nouvelle méthode.
Sous l'action des particules de vent stellaires, les molécules d'eau (H2O) sont transformées en molécules d'hydroxyle (OH-). Dans le même temps, l'azote atmosphérique est oxydé en son monoxyde (NO). Ces deux substances ont des signatures infrarouges très claires.
Y en a-t-il suffisamment pour être «vus» de la Terre? Pour répondre à cette question, les chercheurs ont adapté un modèle utilisé en physique atmosphérique depuis des décennies. Ce modèle prédit la réponse de la couche d'ozone terrestre aux émissions massiques coronales. Le groupe de Hayrapetyan a réussi à l'adapter à la nouvelle tâche. De plus, les auteurs ont utilisé les données du vaisseau spatial TIMED, qui étudie la composition et la température de l'atmosphère terrestre.
Des simulations informatiques impliquant des données «spatiales» ont montré que beaucoup de «substances signal» se forment dans l'atmosphère d'une planète semblable à la Terre, mais tournant autour d'une étoile active. Tellement qu'un télescope infrarouge d'un diamètre de seulement 15-25 centimètres pourrait les distinguer dans l'atmosphère d'exoplanètes proches en deux heures d'observation.
Un tel signal signifierait que l'oxygène, l'azote (le composant le plus important des protéines) et la vapeur d'eau sont présents sur la planète, et même la pression atmosphérique est proche de celle de la Terre. Cela signifie qu'un tel monde peut être habité.
Cependant, si le signal est trop fort, cela ne présage rien de bon. Après tout, cela signifie que la planète n'a pas de champ magnétique qui retiendrait presque tout le vent stellaire (et cela est nécessaire pour que les êtres vivants sur la planète ne meurent pas des radiations). Par conséquent, un signal «modéré» indique que la planète est propice à la vie.
Un article scientifique avec les résultats de la recherche a été publié dans la revue Scientific Reports.
