Distance, eau et gaz: comment la vie a commencé sur les exoplanètes

Étoile du parent et distance à celle-ci

La vie sur d’autres planètes peut ne ressembler à rien de ce qui se passe sur Terre.

C’est peut-être une vie que nous ne connaissons pas.Il est logique de chercher quelque chose de plus familier, au moins au début, c’est beaucoup plus facile à trouver.Commençons par la zone habitable, c’est-à-dire la région autour de l’étoile, où la température de surface de la planète peutCela signifie qu’il devrait réchauffer la planète, mais pas incinérer toute vie sur elle.

La zone habitable, ou la zone habitable, estune aire conditionnelle dans l'espace, déterminée à partir du calcul que les conditions à la surface des planètes qui s'y trouvent seront proches des conditions sur Terre et assureront l'existence d'eau en phase liquide.

Les planètes de la taille de la Terre sur de larges orbites autour d’étoiles comme le Soleil sont beaucoup plus difficiles à détecter que les géantes gazeuses autour des naines rouges.Même s’il y a un monde rocailleux autour d’elles, ces stars ont une habitude qui est dangereuse pour toute vie, surtout à un jeune âge.Le fait est que de puissantes fusées éclairantes éclatent à leur surface.Ils pouvaient simplement stériliser des planètes en orbite proche où la vie commençait tout juste à émerger. 

Depuis que notre Soleil a presque nourri la vie sur TerreÂgées de 4 milliards d'années, la sagesse conventionnelle suggère que ces étoiles seront des candidats de premier ordre pour d'autres mondes potentiellement habitables. Cependant, les étoiles jaunes de type G comme notre Soleil sont rares dans notre galaxie.

Les étoiles légèrement plus froides et moins lumineuses que notre Soleil – les naines oranges (ou naines K) – sont considérées par certains scientifiques comme potentiellement meilleures pour la vie avancée.Ils peuvent brûler en continu pendant des dizaines de milliards d’années.Un vaste laps de temps pour l’évolution biologique, permettant un nombre infini d’expériences pour produire des formes de vie durables.Et pour chaque étoile comme notre Soleil dans la Voie lactée, il y a trois fois plus de naines oranges. 

Les naines K sont remarquables parce qu’elles ont les propriétés intermédiaires d’étoiles de type solaire (classe G) plus rares, plus brillantes mais à plus courte durée de vie et de nombreuses naines rouges (classe M).Les étoiles K sont les meilleures candidates pour une étoile parente d’une planète habitable. 

Cependant, étant donné qu’il n’y en a pas beaucoup, les scientifiques prévoient deLa première possibilité est d’utiliser les observations pour caractériser de petits environnements exoplanétaires et éventuellement pour rechercher des biosignaturesest attendue avec le lancement du télescope spatial James Webb . Télescope spatial James Webb, JWST).Il observera de petites planètes en orbite autour de naines rouges.Elles sont plus petites, plus froides, plus rouges, mais plus abondantes que les étoiles comme notre Soleil. 

L'eau est la source de la vie

L’eau joue un rôle extrêmement important dans la circulation globale de la matière et de l’énergie, dans l’origine et le maintien de la vie sur Terre, dans la structure chimique des organismes vivants, dans la formation du climat et du temps.C’est la substance la plus importante pour tous les êtres vivants de notre planète.Par conséquent, les scientifiques sont sûrs que si la vie existe quelque part dans l’espace, elle a besoin d’eau.

La planète K2-18b orbite autour de son faible étoile hôte rouge dans l’illustration.Cette exoplanète est la première du genre à avoir de la vapeur d’eau dans son atmosphère.

Soit dit en passant, la nouvelle mission Perseverance de la NASA recherchera des signes de vie microbienne ancienne, étudiera la géologie et le climatIl est intéressant de noter que le roverIl s’agit du cratère d’impact de Marsé, à l’ouest de la plaine d’Isis, près de l’extrémité orientale de la Grande Syrte, d’un diamètre d’environ 49 km. Les scientifiques sont sûrs que le cratère était autrefois rempli d’eau ; Les gens y affluentlits de rivières asséchés, dont l’un forme un delta prononcé.De plus, il existe des dépôts argileux formés par l’action de l’eau dans le cratère.

La Terre, dont 71 % de la surface est recouverte d’océans d’eau, est actuellement Il existe des preuves scientifiques que sur certaines lunes des planètes géantes (Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune), l’eau peutCependant, il n’y a aucune preuve sans équivoque de la présence d’eau liquide dans le système solaire, autre que sur Terre, pour le momentLes océans et l’eau peuvent exister dans d’autres systèmes stellaires et/ou sur leurs planètes et d’autres corps célestes sur leur orbite.Par exemple, de la vapeur d’eau a été détectée en 2007 dans un disque protoplanétaire en 1 A.e.de la jeune étoile MWC 480.

En 2019, des astronomes utilisant les données du télescope spatial Hubble ont affirmé avoir détecté de la vapeur d’eau dans l’atmosphère d’une planète de la taille de la Terre.Bien que cette exoplanète orbite autour d’une étoile plus petite que notre Soleil, elle frappedans la zone habitable de l’étoile.

La découverte est le résultat de nombreuses années d'observationderrière l'exoplanète K2-18b, une super-Terre, à environ 111 années-lumière de notre système solaire. Il a été découvert en 2015 par le vaisseau spatial Kepler de la NASA.

Biosignatures et parmi elles un nouveau gaz

À ce jour, la grande majorité des exoplanètes ont été découvertes et confirmées par des méthodes indirectes. Ce n’est que dans de rares cas que les astronomes ont pu obtenir des spectres de rayonnement réels qui permettent Cependant, cela changera une fois que des instruments de nouvelle génération tels que le télescope spatial James Webb (JWST) ou l’observatoire Nancy Grace ( 100 fois plus puissant que son prédécesseur, Hubble) iront dans l’espace .

En termes simples, ces uniquesLes appareils seront capables d’observer notre Univers à des longueurs d’onde plus longues, dans l’infrarouge proche et moyen, et avec une sensibilité nettement supérieure à celle des appareils actuellement en fonctionnement. Les biosignatures comprennent les signatures chimiques associées à la vie et à un processus biologique, et indiquent également des conditions favorables à celle-ci. Auparavant, ces marqueurs étaient considérés comme l'oxygène et le dioxyde de carbone, qui sont produits par les organismes vivants sur Terre, l'eau et le méthane libérés lors de la décomposition des substances organiques, ainsi que certains sous-produits (sulfure d'hydrogène, dioxyde de soufre, monoxyde de carbone, hydrogène). gaz, etc.). Cependant, tout cela pourrait s’accumuler sur une planète sans vie. Mais l’isoprène est un composé rare et presque unique. Et il est produit par un grand nombre de formes de vie diverses (des bactéries aux plantes et aux animaux), éloignées les unes des autres au cours de l'évolution.

Selon les calculs des chercheurs, « l’originalplanète" (sur laquelle la vie commence à émerger) doit nécessairement avoir une grande quantité d'isoprène dans son atmosphère. C’était le cas sur Terre il y a entre quatre et 2,5 milliards d’années, lorsque les organismes unicellulaires étaient la seule forme de vie et que les cyanobactéries photosynthétiques créaient lentement une atmosphère d’oxygène autour de la Terre. Les recherches se concentreront désormais sur ce composé, rapporte Universe Today.

Bien sûr, la recherche sera confrontée à une multitude decomplexités. On ne sait même pas si cela conduira à la découverte de la vie extraterrestre au XXIe siècle. Mais une chose est claire. Dans les années à venir, les astronomes étudieront en détail les atmosphères de milliers d'exoplanètes et disposeront d'une liste exhaustive de planètes aux biosignatures les plus précises, qu'ils pourront utiliser pour les guider dans leur recherche de traces spécifiques de vie dans toute la galaxie.

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