Sommes-nous seuls dans l’Univers ? La découverte de milliers d’exoplanètes a relancé la quête de la vie extraterrestre, mais la recherche est encore assez théorique. Les astronomes estiment que la clé se trouve dans l’atmosphère de ces planètes, mais il y a une différence entre le savoir et réussir à y traquer des biosignatures. On vous explique comment les chercheurs s’apprêtent à passer de la théorie à la preuve.

La quête de la vie extraterrestre est une question qui passionne les scientifiques depuis des années. La découverte des exoplanètes a renforcé les espoirs d’un jour trouver des réponses à cette question. Cette chasse aux mondes habitables repose notamment sur la recherche d’eau, élément essentiel à la vie telle qu’on la connaît sur Terre. Mais pas seulement.

Traquer les « biosignatures » dans les atmosphères de ces planètes n’est pas une approche nouvelle en soi. Mais savoir où chercher est une chose différente que celle d’y arriver – l’idée étant maintenant de passer d’une phase plutôt théorique à une méthode concrète reproductible. Et les astronomes pourraient l’avoir trouvée, selon nos confrères de The Conversation.

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Le grand défi de la détection de « codes-barres » moléculaires dans l’atmosphère d’une exoplanète

On considère qu’un monde peut être propice à la vie s’il se situe dans la zone dite « habitable », c’est-à-dire une région modérée afin que l’eau y demeure à l’état liquide. Or la nature de l’atmosphère influence profondément la température.

Afin d’appréhender l’atmosphère, les télescopes identifient les « codes-barres » des molécules présentes dans ces atmosphères (la signature qu’elles impriment sur la lumière qui les traverse). Or cette technique n’est pas infaillible : si l’intensité du signal dépend généralement de l’abondance de la molécule dans l’atmosphère, ce n’est pas une science exacte. En effet, certains codes-barres moléculaires sont faibles, comme celui de l’azote diatomique (N₂), alors que cette molécule prédomine dans l’atmosphère terrestre.

De plus, le traitement des données peut faire varier les résultats pour une même atmosphère planétaire : le choix des codes-barres moléculaires pris en compte dans l’analyse pouvant fortement l’influencer. En témoigne la controverse autour de l’exoplanète K2-18b en 2025 : une première équipe a cru y voir une biosignature (le diméthylsulfure) qui suggérait l’existence d’une vie microbienne marine, puis une seconde l’a remise en question.

Enfin, les instruments actuels atteignent leurs limites : le télescope spatial James Webb (JWST) rencontre des difficultés pour détecter l’atmosphère des planètes de la taille de la Terre – supposées rocheuses. Mais les scientifiques préparent déjà l’avenir.

Un nouvel arsenal de télescopes pour traquer la vie extraterrestre

Plusieurs missions, dont le lancement est déjà prévu, devraient permettre de dépasser ces limites et affiner la quête. L’idée est désormais de passer de la recherche de gaz au lancement de missions dédiées, notamment à la détection de combinaisons de gaz.

L’Agence spatiale européenne (ESA) devrait lancer le télescope Plato pour identifier des planètes bien plus semblables à la nôtre en 2026, ainsi que le télescope Ariel en 2029 pour déterminer la composition des atmosphères des exoplanètes. Ces deux instruments misent sur la spectroscopie en transmission. Or, cette méthode ne fonctionne que si la planète passe devant son étoile.

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C’est pour cela que les prochains instruments de la NASA reposeront sur une autre approche : la coronographie, qui permettra de regarder les planètes « de côté » en « annulant » la lumière de l’étoile pour voir les objets de plus faible luminosité. L’agence américaine prévoit de lancer son télescope spatial Nancy Grace Roman en 2029 et elle planifie son Observatoire des Mondes Habitables (HWO).

L’objectif du HWO est d’identifier de nouveaux indicateurs d’habitabilité, grâce à l’étude de près de 25 planètes de type terrestre. Il ne recherchera pas seulement des gaz, mais également la signature lumineuse de plantes – qui réfléchissent très fortement l’infrarouge proche (Vegetation Red Edge). Et en couvrant un large éventail de longueurs d’ondes (ultraviolet au proche infrarouge), HWO devrait pouvoir reconstituer une carte basse résolution de la surface des planètes (continents, océans…).

Si la découverte d’une vie extraterrestre n’est pas garantie, les prochaines décennies s’annoncent décisives pour l’histoire de l’astronomie.