Les couleurs des exoplanètes glacées pourraient trahir des formes de vie

La détermination de biosignatures fiables qui permettraient au moins de penser qu'une exoplanète héberge très probablement des formes de vie voisines de celles que l'on connaît sur Terre n'a rien d'évident. Prenons, par exemple, le cas de la présence de grandes quantités d'oxygène dans l'atmosphèreatmosphère d'une exoplanète rocheuse de la taille de notre Planète bleue. Faut-il en conclure qu'elle est peuplée d'organismes photosynthétiques producteurs d'oxygène comme les cyanobactériescyanobactéries que l'on peut trouver sur Terre et qui construisent les stromatolithes de Hamelin Pool en Australie ?

Malheureusement non, car on sait qu'une photodissociation importante de molécules d'eau pourrait produire une telle atmosphère qui correspondrait en fait à une exoplanète où l'eau liquide aurait largement disparu, comme l'expliquait à Futura l'astrophysicien Franck Selsis qui incite à être très prudent avec la notion de biosignature. Les exobiologistes savent donc qu'il faudra probablement des décennies d'études observationnelles et de modélisations des atmosphères de nombreuses exoplanètes, par exemple grâce au télescopetélescope James-Webb, avant de pouvoir, peut-être, avoir une confiance modérée dans la pertinence de certaines biosignatures potentiellement encore à découvrir (il s'agira probablement de la combinaison de la détection de plusieurs molécules).

Les leçons de l'Arctique et de l'Antarctique pour l'exobiologie

Mais rien n'interdit d'explorer et de proposer dès maintenant des biosignatures possibles tout en gardant à l'esprit qu'elles sont très critiquables et que leurs détections dans un avenir proche devraient tout de même être combinées avec un scepticisme sain. C'est dans cet état d'esprit critique qu'il faut donc prendre un article publié dans la revue Astrobiology et que l'on doit à une équipe internationale comprenant des chercheurs de l'Instituto Superior de Agronomia et Técnico du Portugal, de l'Université Laval du Canada à Québec et de l'Université Cornell aux États-Unis.

On peut penser tout de même que les biosignatures proposées dans cet article pourraient être rapidement testées dans les deux décennies à venir avec des missions d'exploration de Mars et des luneslunes glacées de JupiterJupiter et SaturneSaturne, Europe et Encelade. En effet, les chercheurs se sont inspirés des couleurscouleurs que peuvent prendre des colonies de micro-organismesmicro-organismes que l'on peut étudier dans les conditions subarctiques de la baie d'Hudson, au Canada.

En fait, cela fait des décennies que l'on s'inspire de l'étude de formes de vie dans les glaces et les roches des environnements de l'Arctique et de l'Antarctique pour définir des stratégies afin de détecter de la vie sur Mars. L'article aujourd'hui publié, et qui aurait sans doute attiré l'attention du grand exobiologiste Carl Sagan, ne fait donc que transposer d'une certaine façon cette stratégie aux exoplanètes glacées.

Un catalogue de couleurs pour 80 micro-organismes

« Sur Terre, les couleurs biologiques vibrantes de l'ArctiqueArctique représentent des signatures de vie dans de petites niches gelées », explique ainsi l'autrice principale de l'article publié dans Astrobiology, Lígia F. Coelho, doctorante qui a cultivé et étudié des micro-organismes dans des conditions subarctiques de ce biote à l'Institut Carl SaganCarl Sagan de Cornell (CSI).

La chercheuse ajoute aussi dans un communiqué de l'Université Cornell que : « Les couleurs des organismes pourraient dominer toute la surface des mondes glacés. Les exoplanètes gelées ne sont pas des causes perdues. Avec les télescopes à venir, vous pourriez trouver les signes révélateurs de microbes - si vous savez quoi chercher. »

Avec ses collègues, elle a donc créé un catalogue de signatures colorées produites par un échantillonnageéchantillonnage de 80 micro-organismes dans la glace et l'eau à Kuujjuarapik, au Québec, mais aussi à l'embouchure de la rivière Great Whale.

« Avoir les bons outils pour détecter les formes de vie sur les mondes glacés est fondamental », explique Zita Martins Martins, directrice du laboratoire d'astrobiologieastrobiologie de l'Instituto Superior de Agronomia et Técnico qui a eu l'idée de cette recherche avec LisaLisa Kaltenegger, directrice du CSI, qui précise que cette « étude montre que les biosignatures sont plus intenses dans des environnements plus secs, ce qui suggère que des endroits plus secs que la Terre et contenant des formes de vie microbiennes pourraient représenter de bonnes cibles pour les futures missions spatiales ».

Les mesures pour savoir comment ces microbes se présenteraient à nos télescopes ont été faites dans le laboratoire de William Philpot, professeur à l'École de génie civil et environnemental à Cornell.