Dans une découverte monument potentielle, les scientifiques utilisant le télescope spatial James Webb ont obtenu ce qu’ils appellent les signes les plus forts de la vie possible au-delà de notre système solaire, détectant dans l’atmosphère d’une planète extraterrestre, les empreintes digitales chimiques des gaz qui sur terre ne sont produites que par des processus biologiques.
Les deux gaz – sulfure de diméthyle, ou DMS, le disulfure de diméthyle, ou DMDS – impliqués dans les observations de Webb sur la planète nommée K2-18 B sont générés sur Terre par des organismes vivants, principalement la durée de vie microbienne comme le phytoplancton marin – des algues.
Cela suggère que la planète peut grouper la vie microbienne, ont déclaré les chercheurs. Ils ont cependant souligné qu’ils n’annoncent pas la découverte d’organismes vivants réels mais plutôt une biosignature possible – un indicateur d’un processus biologique – et que les résultats doivent être considérés avec prudence, avec plus d’observations nécessaires.
Néanmoins, ils ont exprimé l’excitation. Ce sont les premiers indices d’un monde extraterrestre qui est peut-être habité, a déclaré l’astrophysicien Nikku Madhusudhan de l’Institut d’astronomie de l’Université de Cambridge, auteur principal de l’étude publié dans la revue astrrophysique Letters.
« Il s’agit d’un moment transformationnel dans la recherche de la vie au-delà du système solaire, où nous avons démontré qu’il est possible de détecter les biosignatures dans des planètes potentiellement habitables avec des installations actuelles. Nous sommes entrés dans l’ère de l’astrobiologie observationnelle », a déclaré Madhusudhan.
Madhusudhan a noté qu’il existe divers efforts en cours de recherche de signes de vie dans notre système solaire, y compris diverses affirmations d’environnements qui pourraient être propices à la vie dans des endroits comme Mars, Vénus et diverses lunes glacées.
K2-18 B est 8,6 fois plus massif que la Terre et a un diamètre environ 2,6 fois plus grand que notre planète.
Il orbite dans la « zone habitable » – une distance où l’eau liquide, un ingrédient clé à vie, peut exister sur une surface planétaire – autour d’une étoile naine rouge plus petite et moins lumineuse que notre soleil, situé à environ 124 années-lumière de la Terre dans la constellation Leo. Une année légère est la distance que la lumière se déplace en un an (9,5 billions de kilomètres). Une autre planète a également été identifiée en orbite autour de cette étoile.
Environ 5 800 planètes au-delà de notre système solaire, appelées Exoplanets, ont été découvertes depuis les années 1990. Les scientifiques ont émis l’hypothèse de l’existence d’exoplanètes appelés «mondes hycéens» – couvert d’un océan liquide habitable par des micro-organismes et d’une atmosphère riche en hydrogène.
Des observations antérieures de Webb, qui ont été lancées en 2021 et sont devenues opérationnelles en 2022, avaient identifié le dioxyde de méthane et de carbone dans l’atmosphère de K2-18 B, la première fois que les molécules à base de carbone ont été découvertes dans l’atmosphère d’un exoplanet dans la zone habitable d’une étoile.
« Le seul scénario qui explique actuellement toutes les données obtenues si loin de JWST (télescope spatial James Webb), y compris les observations passées et présentes, est une que K2-18 B est un monde des cycènes grouillant de vie », a déclaré Madhusudhan. « Cependant, nous devons être ouverts et continuer à explorer d’autres scénarios. »
Madhusudhan a déclaré qu’avec les mondes hycéens, s’ils existent, « nous parlons de la vie microbienne, peut-être comme ce que nous voyons dans les océans de la terre. » Leurs océans sont supposés être plus chauds que ceux de la Terre. Interrogé sur les éventuels organismes multicellulaires ou même la vie intelligente, Madhusudhan a déclaré: « Nous ne pourrons pas répondre à cette question à ce stade. L’hypothèse de base est d’une simple vie microbienne. »
Le DMS et les DMD, tous deux de la même famille de produits chimiques, ont été prédits comme des biosignatures d’exoplanet importants. Webb a constaté que l’un ou l’autre, ou peut-être les deux, était présent dans l’atmosphère de la planète à un niveau de confiance de 99,7%, ce qui signifie qu’il y a encore 0,3% de chances que l’observation soit un coup de chance statistique.
Les gaz ont été détectés à des concentrations atmosphériques de plus de 10 parties par million en volume.
« Pour référence, cela est des milliers de fois plus élevé que leurs concentrations dans l’atmosphère terrestre, et ne peut être expliquée sans activité biologique basée sur les connaissances existantes », a déclaré Madhusudhan.
Les scientifiques non impliqués dans l’étude ont conseillé la circonspection.
« Les riches données de K2-18 B en font un monde alléchant », a déclaré Christopher Glein, scientifique principal de la Division des sciences spatiales du Southwest Research Institute au Texas. « Ces dernières données sont une contribution précieuse à notre compréhension. Pourtant, nous devons être très prudents de tester les données aussi complètement que possible. J’ai hâte de voir des travaux indépendants supplémentaires sur l’analyse des données à partir de la semaine prochaine. »
K2-18 B fait partie de la classe de planètes « sub-neptune », avec un diamètre supérieur à celui de la Terre mais moins que celui de Neptune, la plus petite planète gazière de notre système solaire.
Pour vérifier la composition chimique de l’atmosphère d’une exoplanet, les astronomes analysent la lumière de son étoile hôte lorsque la planète passe devant elle du point de vue de la Terre, appelée méthode de transit. Au fur et à mesure que la planète transit, Webb peut détecter une diminution de la luminosité stellaire, et une petite fraction de la lumière des étoiles passe par l’atmosphère planétaire avant d’être détectée par le télescope. Cela permet aux scientifiques de déterminer les gaz constituants de l’atmosphère de la planète.
Les observations précédentes de Webb de cette planète ont fourni une touche provisoire de DMS. Ses nouvelles observations ont utilisé un instrument différent et une gamme de lumière de longueur d’onde différente.
Le « Saint Graal » de la science des exoplanètes, a déclaré Madhusudhan, est de trouver des preuves de vie sur une planète en forme de terre au-delà de notre système solaire. Madhusudhan a déclaré que notre espèce depuis des milliers d’années se demandait « sommes-nous seul » dans l’univers, et que nous pourrions maintenant être en quelques années pour détecter une éventuelle vie extraterrestre dans un monde hycéan.
Mais Madhusudhan a toujours exhorté la prudence.
« Nous devons d’abord répéter les observations deux à trois fois pour nous assurer que le signal que nous constatons est robuste et pour augmenter la signification de détection » au niveau auquel les chances d’un coup de chance statistique sont inférieures à environ un sur un million, a déclaré Madhusudhan.
« Deuxièmement, nous avons besoin de plus d’études théoriques et expérimentales pour nous assurer s’il existe ou non un autre mécanisme abiotique (un non impliquant des processus biologiques) pour faire du DMS ou des DMD dans une atmosphère planétaire comme celle de K2-18 b. Même si des études précédentes leur ont suggéré (comme) des biosignatures robustes, même pour K2-18 B, nous avons besoin de rester ouverts et de poursuivre d’autres possibilités », même pour le K2-18 B, nous avons besoin de rester ouverts et de poursuivre d’autres possibilités « , même pour K2-18 B.
Ainsi, les conclusions représentent « un grand si » sur la question de savoir si les observations sont dues à la vie, et il est dans « personne ne prétend prématurer prématurément que nous avons détecté la vie », a déclaré Madhusudhan.
