Méthode directe pour rechercher la vie à proximité d'autres étoiles
Par AVI LOEB ·
14 juillet 2025
Traduction de l’anglais – Source et informations complémentaires : https://avi-loeb.medium.com/a-new-direct-method-to-search-for-life-near-other-stars-024e836814de
La priorité absolue de la communauté astronomique américaine pour les deux prochaines décennies a été définie dans l’enquête décennale de 2020 comme l’Observatoire des mondes habitables. Cette mission spatiale étudiera les atmosphères d'exoplanètes potentiellement habitables à la recherche d'empreintes moléculaires de vie microbienne, pour un coût de plus de 10 milliards de dollars. Compte tenu de ce coût astronomique, on peut se demander s'il n'existe pas de meilleur moyen d'acquérir ces connaissances à moindre coût.
Au lieu d'observer les systèmes exoplanétaire à grande distance, il m'est venu à l'esprit que nous pourrions étudier de près la composition des objets interstellaires qui en ont été éjectés il y a des milliards d'années et qui atteignent maintenant le système solaire interne. La plupart des étoiles se sont formées des milliards d'années avant le Soleil, et les objets qu'elles ont éjectés dans l'espace interstellaire ont donc eu largement le temps d'atteindre notre arrière-cour cosmique.
Le 24 septembre 2023, la mission OSIRIS-REx de la NASA a ramené sur Terre environ 120 grammes de régolithe carboné intact provenant de l'astéroïde du Système solaire Bennu. Deux articles récents (publiés ici et ici ) ont détaillé les résultats d'une première analyse des propriétés physiques, chimiques et minéralogiques du matériau restitué. Parmi les détections les plus intéressantes figuraient les acides aminés – 14 des 20 que la vie sur Terre utilise pour fabriquer des protéines – et les cinq nucléobases que la vie sur Terre utilise pour stocker et transmettre des instructions génétiques dans des biomolécules terrestres plus complexes, comme l'ADN et l'ARN, y compris l'organisation des acides aminés en protéines. Bien que ces éléments constitutifs aient déjà été découverts dans d'autres roches du Système solaire ayant atterri sur Terre, leur identification dans un échantillon intact prélevé dans l'espace étaye l'hypothèse que des objets éloignés du Soleil auraient pu abriter la vie telle que nous la connaissons.
Le 1er juillet 2025, un nouvel objet interstellaire, 3I/ATLAS, a été découvert. Sa découverte m'a incité à réfléchir à une nouvelle méthode directe pour trouver des preuves de vie dans les systèmes exoplanétaire. Au lieu de recourir à l'Observatoire du Monde Habitable, coûteux et technologiquement complexe, les astronomes pourraient concevoir et lancer une mission analogue à la mission OSIRIS-REx, qui atterrirait sur des objets interstellaires, comme 3I/ATLAS, et rapporterait sur Terre un échantillon de leur matériau de surface. Cela constituerait une nouvelle façon de vérifier si les systèmes planétaires autour d'autres étoiles ont développé les mêmes éléments constitutifs de la vie telle que nous la connaissons.
Pour qu'une mission de retour d'échantillons réussisse, l'objet interstellaire doit être détecté par un télescope d'étude comme le nouvel observatoire Rubin suffisamment tôt, plusieurs mois à l'avance, afin de laisser suffisamment de temps pour le rejoindre avec une fusée chimique stationnée dans le système solaire interne. Les objets interstellaires se déplacent généralement à une vitesse élevée, supérieure à la vitesse de libération du Soleil, qui est de 42,2 kilomètres par seconde à la séparation Terre-Soleil. Cependant, si nous avons la chance d'être visités par un objet interstellaire géocroiseur qui s'approche de la Terre dans le sens de sa rotation autour du Soleil à 29,8 kilomètres par seconde, sa vitesse par rapport à la Terre peut être aussi faible que 12,4 kilomètres par seconde, similaire à la vitesse de libération de la Terre, 11,2 kilomètres par seconde, que les missions spatiales atteignent souvent. La vitesse de lancement requise dans ce cas devrait être de 16,7 kilomètres par seconde. La récupération et le retour de matière interstellaire devraient être rapides, car les objets interstellaires passent peu de temps à proximité de la Terre. Les objets interstellaires se déplacent généralement à une vitesse élevée, supérieure à leur vitesse de libération du Soleil, qui est de 42,2 kilomètres par seconde à la distance Terre-Soleil. Cependant, si nous avons la chance d'être visités par un objet interstellaire géocroiseur qui s'approche de la Terre dans le sens de sa rotation autour du Soleil, à 29,8 kilomètres par seconde, sa vitesse par rapport à la Terre peut être aussi faible que 12,4 kilomètres par seconde, soit une vitesse similaire à la vitesse de libération de la Terre. 11,2 kilomètres par seconde, vitesse que les missions spatiales atteignent souvent. La vitesse de lancement requise dans ce cas devrait être de 16,7 kilomètres par seconde. La récupération et le retour de matière interstellaire devraient être rapides, car les objets interstellaires passent peu de temps à proximité de la Terre.
Le coût de la mission OSIRIS-REx a été estimé à 1,16 milliard de dollars, soit dix fois moins que le coût minimum de l'Observatoire du Monde Habitable. En principe, une mission d'atterrissage pourrait également cibler un objet fabriqué par une civilisation technologique extraterrestre, qui, selon un autre essai que j'ai écrit aujourd'hui, peut être distingué à distance des roches interstellaires. Cela offrirait l'avantage de technologies de rétro-ingénierie que nous n'avions jamais imaginées auparavant, car notre science moderne n'a qu'un siècle.
La spectroscopie de la lumière solaire réfléchie ou de l'émission infrarouge à la surface des objets interstellaires pourrait également fournir des indices sur sa composition. Une semaine après la découverte de 3I/ATLAS, deux prépublications (publiées ici et ici ) ont rapporté que son spectre observé montre des signes d'un rougissement significatif de la lumière solaire réfléchie. Un tel rougissement pourrait indiquer la présence de poussière, ou être lié aux propriétés de surface de 3I/ATLAS. Par exemple, les objets de la ceinture de Kuiper, dans le système solaire externe, rougissent lorsque les matières organiques de leur surface glacée sont exposées à la lumière ultraviolette ou aux rayons cosmiques pendant des milliards d'années. Ce phénomène est dû aux tholines, une grande variété de composés organiques formés par l'irradiation par les rayons ultraviolets ou cosmiques de composés simples contenant du carbone tels que le dioxyde de carbone (CO_2), le méthane (CH_4) ou l'éthane (C_2H_6), souvent en combinaison avec de l'azote (N_2) ou de l'eau (H_2O).
En principe, la vie aurait pu être apportée sur Terre par des roches provenant d’une autre étoile grâce à la panspermie interstellaire, comme je l’ai suggéré dans un article avec mes anciens postdoctorants Idan Ginsburg et Manasvi Lingam.
La taille de 3I/ATLAS est inconnue, mais d'après un nouvel article que j'ai publié la semaine dernière, son diamètre devrait être de l'ordre de 2 à 20 kilomètres, soit plus grand que celui estimé de 2I/Borisov (quelques centaines de mètres), ou d'`I/`Oumuamua (une centaine de mètres). D'après un autre article que j'ai rédigé avec Manasvi Lingam, le noyau de grands objets pourrait avoir été réchauffé par des désintégrations radioactives pour maintenir la vie microbienne et potentiellement survivre à un impact sur Terre, à l'instar de la météorite martienne ALH84001.
Ces considérations m'ont inspiré un calcul simple. J'ai calculé qu'au cours des 4,5 milliards d'années d'existence de la Terre, il y a peut-être eu plusieurs dizaines de collisions avec des objets interstellaires comme 1I/`Oumuamua ou 2I/Borisov, mais seulement 10 % de chances d'une collision avec la population plus rare de 3I/ATLAS. Les impacts d'objets plus petits, de l'échelle submétrique d'ALH84001 ou des météores interstellaires IM1 et IM2, étaient évidemment beaucoup plus nombreux.
Après avoir réalisé cela, j'ai eu une conversation Zoom avec mon étudiant de Harvard, Shokhruz Kakharov, qui a abouti à un article apportant de nouvelles perspectives sur les perspectives de transfert interstellaire de la vie. La science peut être passionnante lorsqu'on ouvre son esprit aux nouvelles possibilités offertes par les observations de la nature. Pour un compte rendu détaillé de ces nouveaux résultats passionnants, restez à l'écoute de notre prochain article !
À PROPOS DE L'AUTEUR / DR AVI LOEB
Il est également ancien membre du Conseil consultatif du Président pour la science et la technologie et ancien président du Conseil de physique et d'astronomie des Académies nationales. Auteur à succès de « Extraterrestrial: The First Sign of Intelligent Life Beyond Earth », il est également coauteur du manuel « Life in the Cosmos », tous deux publiés en 2021. L'édition de poche de son nouveau livre, intitulé « Interstellar », est parue en août 2024.
