Le méthane pourrait être le premier signe de vie détectable sur une autre planète

Il existe des circonstances dans lesquelles la présence de méthane dans l’atmosphère d’une planète au-delà du système solaire serait un marqueur fort des processus biologiques, selon une nouvelle étude. Si tel est le cas, ce serait une étape extrêmement importante dans les perspectives de retrouver la vie, et l’un des JWST pourrait bien être capable de le faire.

À moins que nous n’obtenions une transmission “bonjour” d’une civilisation extraterrestre, le moyen le plus probable de trouver des preuves de la vie au-delà du système solaire est de repérer des molécules fabriquées par la vie dans l’atmosphère d’une planète en orbite autour d’une autre étoile. Malheureusement, les molécules fabriquées uniquement par la vie sont susceptibles d’être rares et difficiles à repérer. D’autres molécules, largement produites par la vie sur Terre, peuvent aussi avoir des origines géologiques. Le principal d’entre eux est le méthane, produit par les estomacs des vaches et la végétation en décomposition, mais également libéré par les volcans et même les comètes.

Par conséquent, l’étudiante diplômée de l’Université de Californie à Santa Cruz, Maggie Thompson, a entrepris de trouver des moyens de distinguer la source de méthane sur un monde que nous ne pouvons pas visiter. Dans Actes de l’Académie nationale des sciences, elle et ses co-auteurs affirment les avoir trouvés.

“Nous voulions fournir un cadre pour interpréter les observations, donc si nous voyons une planète rocheuse avec du méthane, nous savons quelles autres observations sont nécessaires pour qu’elle soit une biosignature convaincante”, a déclaré Thompson dans un communiqué. Le plus grand indice est probablement la quantité de méthane contenue dans une atmosphère. Malgré ce que prétendent les négationnistes du changement climatique, les éruptions volcaniques ajoutent beaucoup moins de méthane que les activités humaines, sans parler des sources biologiques naturelles comme les bactéries méthanogènes chez les ruminants et les marécages.

Si le méthane était stable sur de longues périodes, même une libération lente des volcans pourrait en créer suffisamment pour ressembler à la production biologique. Cependant, CH4 réagit en présence de la lumière du soleil pour produire du dioxyde de carbone et de l’hydrogène, ou se transforme en aérosols qui finissent par tomber au sol.

L’autre test consiste à rechercher d’autres gaz. Lorsque les volcans libèrent du méthane, ils émettent également beaucoup de monoxyde de carbone, donc une planète avec les deux pourrait être plus intéressante pour les volcanologues que pour les biologistes. Sur Terre, cependant, les formes de vie sont des consommatrices nettes de monoxyde de carbone. Nous ne pouvons pas être sûrs que ce serait vrai sur toutes les planètes, mais si nous repérons du méthane sans le CO, c’est un indice assez important.

“Une molécule ne vous donnera pas la réponse – vous devez prendre en compte le contexte complet de la planète”, a déclaré Thompson. Malheureusement, nous n’aurons pas toujours autant de contexte que nous le souhaiterions.

“L’oxygène est souvent considéré comme l’une des meilleures biosignatures, mais il sera probablement difficile à détecter avec JWST”, a noté Thompson. Il en va de même pour la phosphine, qui a eu un moment d’attention lorsqu’elle a été signalée, peut-être à tort, sur Vénus en 2020. Nous devons donc réfléchir aux molécules avec des signaux forts dans les parties du spectre que le JWST peut détecter.

Une atmosphère riche en dioxyde de carbone avec plus de méthane que de monoxyde de carbone représente la meilleure combinaison que nous pourrons probablement voir dans un avenir proche. Les planètes en orbite autour de jeunes étoiles ou composées de plus de 10 % d’eau en poids pourraient également avoir des atmosphères riches en méthane sans héberger de vie.

Pendant longtemps, de telles discussions étaient assez théoriques car les seules planètes dont nous pouvions étudier les atmosphères étaient trop grandes ou trop proches de leurs étoiles pour supporter la vie de toute façon. Cela est sur le point de changer dans quelques mois, à condition que les astrobiologistes puissent affronter le JWST à ceux qui souhaitent étudier l’aube des temps ou les environnements de trous noirs. De plus, d’ici quelques années, une nouvelle classe de télescopes terrestres géants pourrait être capable d’observations similaires.

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