La lumière réfléchie par la surface des feuilles des plantes, les bactéries dans l'air et l'eau et les animaux à la surface de la planète pourraient trahir la présence de la vie sur les homologues potentiels de la Terre pour une nouvelle génération de télescopes puissants, disent les astronomes en astrobiologie.
Après le lancement du télescope orbital Kepler, les scientifiques ont découvert près de deux mille planètes en dehors du système solaire, dont plusieurs dizaines sont des «jumelles» potentielles de la Terre ou se trouvent dans la soi-disant «zone de vie». Leur découverte a incité les scientifiques planétaires et les astrobiologistes à commencer à développer des méthodes permettant d'évaluer leur aptitude à la vie ou d'essayer d'en trouver des traces dans leur atmosphère.
La plupart de ces méthodes, comme le note Edward Schwieterman de l'Université de Washington à Seattle (USA), sont conçues pour détecter des traces de vie de plantes et d'autres organismes photosynthétiques, ce qui est le moyen le plus simple de trouver des traces de vie sur Terre, en la regardant depuis l'espace.
Ces techniques reposent soit sur la manière dont les plantes modifient la composition chimique et isotopique de l'atmosphère, soit sur des traces de chlorophylle, principal pigment photosynthétique de la flore, dans le spectre de l'atmosphère de la planète. Par exemple, si la planète est couverte de forêts, la lumière qui en est réfléchie sera nettement plus brillante dans la partie «rouge» du spectre, car les organismes photosynthétiques absorberont la composante verte de la lumière visible.
Schwieterman et ses collègues se sont demandé si la lumière réfléchie par les molécules d'autres molécules de pigment, qui donnent de la couleur à toute la flore et la faune de la Terre, pourrait être utilisée pour les détecter à la surface des exoplanètes.
Pour ce faire, les scientifiques ont étudié la structure chimique et le spectre de plusieurs dizaines de pigments trouvés dans les couvertures des algues et des microbes les plus courants et ont tenté d'estimer, à l'aide d'un modèle informatique d'une exoplanète, leur visibilité aux télescopes sur Terre.
Comme le montrent ces calculs, étant donné une «densité» suffisamment élevée de la population des représentants les plus courants de la flore ou de la faune, des traces de leurs pigments seront clairement visibles dans le spectre général de la planète pour une nouvelle génération de télescopes terrestres et spatiaux en construction sur Terre.
Vidéo promotionelle:
C'est à la fois une bonne et une mauvaise nouvelle - cette découverte suggère que nous serons en mesure de les détecter, mais nous ne pourrons pas comprendre où de tels organismes sont présents. Néanmoins, selon Shviterman et ses collègues, ce problème peut être résolu en principe - selon eux, des observations suffisamment longues des fluctuations du spectre du «jumeau» potentiel de la Terre peuvent fournir suffisamment de données pour déterminer où vivent les porteurs de tel ou tel pigment.
Le groupe de Schwieterman travaille maintenant à la création d'une base de données de spectres de divers représentants de la flore et de la faune sur Terre, qui, espèrent-ils, aidera les télescopes en construction James Webb et TESS à trouver des traces de vie sur des exoplanètes déjà découvertes et que nous ne connaissons pas encore.
