Chaque fois que l'existence d'une planète extra-solaire est confirmée, il y a lieu de célébrer. À chaque nouvelle découverte, l'humanité augmente les chances de trouver la vie ailleurs dans l'Univers. Et même si cette vie n'est pas suffisamment avancée (ou particulièrement inclinée) pour construire une antenne radio afin que nous puissions en entendre parler, même la possibilité d'une vie au-delà de notre système solaire est excitante.
Malheureusement, déterminer si une planète est ou non habitable est difficile et sujet à beaucoup de conjectures. Alors que les astronomes utilisent diverses techniques pour imposer des contraintes sur la taille, la masse et la composition des planètes extra-solaires, il n'y a aucun moyen infaillible de savoir si ces mondes sont habitables. Mais selon une nouvelle étude d'une équipe d'astronomes de l'Université Cornell, la recherche de signes d'activité volcanique pourrait aider.
Leur étude - intitulée «A Volcanic Hydrogen Habitable Zone» - a récemment été publiée dans The Astrophysical Journal Letters. Selon leurs découvertes, la clé pour se concentrer sur la vie sur d'autres planètes est de rechercher les signes révélateurs des éruptions volcaniques - à savoir, l'hydrogène gazeux (H²). La raison en est que cela, et les gaz à effet de serre traditionnels, pourraient étendre considérablement les zones habitables des étoiles.
Comme l'a déclaré Ramses Ramirez, associé de recherche à l'Institut Carl Sagan de Cornell et auteur principal de l'étude:
«Sur des planètes gelées, toute vie potentielle serait enterrée sous des couches de glace, ce qui rendrait très difficile la détection avec des télescopes. Mais si la surface est suffisamment chaude - grâce à l'hydrogène volcanique et au réchauffement atmosphérique - vous pourriez avoir de la vie à la surface, générant une multitude de signatures détectables. »
Les scientifiques planétaires théorisent qu'il y a des milliards d'années, l'atmosphère primitive de la Terre était abondamment approvisionnée en hydrogène gazeux (H²) en raison du dégazage volcanique. On pense que l'interaction entre les molécules d'hydrogène et d'azote dans cette atmosphère a maintenu la Terre au chaud assez longtemps pour que la vie se développe. Cependant, au cours des prochains millions d'années, ce gaz hydrogène s'est échappé dans l'espace.
On pense que c'est le sort de toutes les planètes terrestres, qui ne peuvent conserver leur hydrogène qui réchauffe la planète aussi longtemps. Mais selon la nouvelle étude, l'activité volcanique pourrait changer cela. Tant qu'ils sont actifs et que leur activité est suffisamment intense, même les planètes éloignées de leurs étoiles pourraient subir un effet de serre qui serait suffisant pour garder leur surface au chaud.
Considérez le système solaire. Lorsque l'on tient compte de l'effet de serre traditionnel provoqué par l'azote gazeux (N²), le dioxyde de carbone et l'eau, le bord extérieur de la zone habitable de notre Soleil s'étend sur une distance d'environ 1,7 UA - juste à l'extérieur de l'orbite de Mars. Au-delà, la condensation et la diffusion des molécules de CO² rendent l'effet de serre négligeable.
Cependant, si l'on tient compte du dégazage de niveaux suffisants de H², cette zone habitable peut étendre ce bord extérieur à environ 2,4 UA. À cette distance, des planètes qui sont à la même distance du Soleil que la ceinture d'astéroïdes seraient théoriquement capables de maintenir la vie - à condition que suffisamment d'activité volcanique soit présente. C'est certainement une nouvelle passionnante, surtout à la lumière de la récente annonce de sept exoplanètes en orbite autour de l'étoile TRAPPIST-1 à proximité.
De ces planètes, trois seraient en orbite dans la zone habitable de l'étoile. Mais comme Lisa Kaltenegger - également membre du Carl Sagan Institute et co-auteur du document - l'a indiqué, leurs recherches pourraient ajouter une autre planète à cette
Gamme «potentiellement habitable»:
«Trouver plusieurs planètes dans la zone habitable de leur étoile hôte est une grande découverte car cela signifie qu'il peut y avoir encore plus de planètes potentiellement habitables par étoile que nous ne le pensions. Trouver plus de planètes rocheuses dans la zone habitable - par étoile - augmente nos chances de trouver la vie… Bien que les incertitudes avec l'orbite de la planète la plus éloignée de Trappist-1 «h» signifient que nous devrons attendre et voir sur celle-ci. »
Un autre avantage de cette étude est que la présence d'hydrogène gazeux d'origine volcanique serait facile à détecter par les télescopes terrestres et spatiaux (qui effectuent régulièrement des levés spectroscopiques sur des exoplanètes éloignées). Ainsi, non seulement l'activité volcanique augmenterait la probabilité de l'existence d'une vie sur une planète, mais elle serait également relativement facile à confirmer.
"Nous venons d'augmenter la largeur de la zone habitable d'environ la moitié, ajoutant beaucoup plus de planètes à notre liste de cibles" recherche ici "", a déclaré Ramirez. "Ajouter de l'hydrogène à l'air d'une exoplanète est une bonne chose si vous êtes un astronome essayant d'observer la vie potentielle d'un télescope ou d'une mission spatiale. Cela augmente votre signal, ce qui facilite la détection de la composition de l'atmosphère par rapport aux planètes sans hydrogène. »
Déjà, des missions comme Spitzer et le télescope spatial Hubble sont utilisées pour étudier les exoplanètes à la recherche de signes d'hydrogène et d'hélium - principalement pour déterminer s'il s'agit de géantes gazeuses ou de planètes rocheuses. Mais en recherchant de l'hydrogène gazeux ainsi que d'autres biosignatures (c'est-à-dire le méthane et l'ozone), des instruments de nouvelle génération comme le James Webb Space Telescope ou le European Extremely Large Telescope, pourraient restreindre la recherche de la vie.
Il est, bien sûr, beaucoup trop tôt pour dire si cette étude nous aidera dans notre recherche d'une vie extra-solaire. Mais dans les années à venir, nous pourrions nous trouver un pas de plus vers la résolution de cet ennuyeux paradoxe de Fermi!
