Sur une planète lointaine, le télescope spatial James Webb a ramassé des signes de molécules qui, sur terre, ne sont produites que par des organismes vivants – mais les chercheurs disent que nous devons interpréter les résultats prudemment
Impression de l'artiste de la planète K2-18B et de son star hôte
Les astronomes prétendent avoir vu les preuves les plus solides jusqu'à présent à vie sur une autre planète. Mais d'autres chercheurs ont exhorté la prudence jusqu'à ce que les résultats puissent être vérifiés par d'autres groupes et que des explications non biologiques alternatives peuvent être exclues.
« Ce sont les premiers indices que nous voyons d'un monde extraterrestre qui est peut-être habité », a déclaré Nikku Madhusudhan à l'Université de Cambridge lors d'une conférence de presse le 15 avril.
Les astronomes ont découvert l'Exoplanet K2-18B en 2015 et ont rapidement établi que c'était un endroit prometteur pour rechercher la vie. Environ huit fois aussi massif que la Terre et en orbite autour d'une étoile 124 années-lumière loin de nous, la planète se trouve dans la zone habitable de son étoile, où l'eau liquide peut exister. D'autres observations, en 2019, ont trouvé des preuves de vapeur d'eau, ce qui a conduit à des suggestions que la planète peut être couverte dans les océans assis sous une atmosphère riche en hydrogène, bien que tous les astronomes ne soient pas d'accord.
En 2023, Madhusudhan et ses collègues ont utilisé les instruments du télescope spatial James Webb (JWST) pour regarder l'atmosphère de K2-18B sous la lumière proche infrarouge, et ont de nouveau trouvé des preuves de vapeur d'eau, ainsi que du dioxyde de carbone et du méthane. Mais ils ont également trouvé une soupçon alléchante de sulfure de diméthyle (DMS), une molécule qui, sur Terre, n'est produite que par des organismes vivants, principalement du phytoplancton marin. Cependant, les signes de DMS étaient extrêmement faibles et de nombreux astronomes ont fait valoir que nous aurions besoin de preuves beaucoup plus fortes pour être certain de la présence de la molécule.
Maintenant, Madhusudhan et ses collègues ont utilisé un instrument différent de JWST, la caméra infrarouge moyenne, pour observer K2-18B. Ils ont trouvé un signal beaucoup plus fort pour le DMS, ainsi qu'une molécule apparentée possible appelée disulfure de diméthyle (DMD), qui, sur terre, n'est également produite que par la vie.
« Ce que nous trouvons est une ligne de preuve indépendante dans une gamme de longueurs d'onde différente avec un instrument différent d'activité biologique possible sur la planète », a déclaré Madhusudhan.
L'équipe affirme que la détection de DMS et de DMD est au niveau de trois sigma de signification statistique, ce qui équivaut à une chance de 3 en 1000 qu'un modèle de données comme celle-ci finit par être un coup de chance. En physique, le seuil standard pour accepter quelque chose comme une véritable découverte est cinq Sigma, ce qui équivaut à un 1,5 million de chances sur le 1,5 million de chances que les données soient une chance.
Nicholas Wogan au NASA Ames Research Center en Californie affirme que les preuves sont plus convaincantes que les résultats de 2023, mais il doit encore être vérifié par d'autres groupes. Une fois que les données sont rendues publiques la semaine prochaine, d'autres chercheurs peuvent commencer à confirmer les résultats, mais cela pourrait prendre des semaines ou des mois en raison de la difficulté d'interpréter les données JWST. «Ce n'est pas seulement comme si vous téléchargez les données et que vous voyez s'il y a du DMS – c'est ce processus super compliqué», explique Wogan.
D'autres scientifiques sont plus sceptiques quant aux résultats. «Ces nouvelles observations JWST n'offrent pas de preuves convaincantes que les DM ou les DMD sont présents dans l'atmosphère de K2-18B», explique Ryan MacDonald à l'Université du Michigan. «Nous avons une situation de loup-loup-co-créé pour K2-18B, où plusieurs détections précédentes de trois sigma ont complètement disparu lorsqu'elles sont soumises à un examen plus approfondi. Toute revendication de vie au-delà de la Terre doit être rigoureusement vérifiée par d'autres scientifiques, et malheureusement de nombreuses affirmations passionnantes précédentes pour K2-18B n'ont pas connu ces chèques indépendants.»
Madhusudhan et son équipe estiment qu'entre 16 et 24 heures d'observations supplémentaires avec JWST pourraient les aider à atteindre le niveau de cinq sigma, mais la difficulté d'observer l'atmosphère de la planète signifie qu'ils ne peuvent pas garantir cela.
«La taille relative de l'atmosphère par rapport à la taille de la planète est assez proche de l'épaisseur d'une peau de pomme au-dessus d'une pomme. C'est ce que nous essayons de mesurer», explique Thomas Beatty à l'Université du Wisconsin-Madison, qui ne faisait pas partie de l'équipe d'étude. Wogan ajoute que l'accès à cinq Sigma pourrait être fondamentalement impossible en raison de la quantité de bruit dans les données.
Mais si d'autres observations peuvent prouver que c'est une véritable découverte, ce serait une «formidable avance», explique Beatty. « Ignorant si elle est réellement produite ou non par la vie pendant une seconde, c'est quelque chose qui, il y a une décennie, les gens ont déclaré que ce serait une preuve de la vie dans l'atmosphère d'une planète qui pourrait l'héberger. »
Madhusudhan et ses collègues calculent que les concentrations possibles de DMS et de DMD sur K2-18B semblent dépasser 10 parties par million, des milliers de fois plus que les concentrations de l'atmosphère terrestre. Cela pourrait indiquer une grande quantité d'activité biologique que sur Terre, si le signal s'avère correct, mais établissant que les produits chimiques ont une origine biologique prendront plus de travail, dit-il.
« Nous devons être extrêmement prudents », a déclaré Madhusudhan. « Nous ne pouvons à ce stade de ce stade que, même si nous détectons les DM et les DMD, cela est dû à la vie. Permettez-moi d'être très clair à ce sujet. Mais si vous prenez des études publiées jusqu'à présent, il n'y a pas de mécanisme qui peut expliquer ce que nous voyons sans vie. »
Écranant des mécanismes alternatifs pourrait prendre un certain temps, explique Wogan. « Quelque chose comme ça n'a pas vraiment été étudié. DMS Dans une atmosphère riche en hydrogène, nous ne connaissons pas une tonne à ce sujet. Il devrait y avoir beaucoup de travail. »
La difficulté à prouver qu'elle ne pouvait pas avoir une explication non biologique pourrait mettre longtemps K2-18B dans la catégorie d'un candidat viable de biosignature, explique Sara Seager au Massachusetts Institute of Technology. «Il peut rester dans cette catégorie pendant des décennies, car la question peut ne jamais être entièrement résolue avec les données limitées que les exoplanètes offrent», dit-elle.
Madhusudhan, cependant, dit que la constatation est importante, qu'elle soit venue de la vie ou non. « Il s'agit d'un moment révolutionnaire, fondamentalement pour moi en tant qu'astronome, mais aussi pour notre espèce – que nous avons pu provenir de la vie cellulaire unique, il y a des milliards d'années, à une civilisation technologique avancée qui est capable de regarder dans l'atmosphère d'une autre planète et de trouver des preuves pour une éventuelle activité biologique », a-t-il déclaré.
