Un produit chimique en suspension dans l’air envoie un signal biologique indubitable


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  • Le brocoli, ainsi que de nombreuses autres plantes et micro-organismes, émettent des gaz pour les aider à expulser les toxines. Les scientifiques pensent que ces gaz pourraient fournir des preuves irréfutables de la vie sur d’autres planètes.

    Ces types de gaz sont fabriqués lorsque des organismes ajoutent un atome de carbone et trois atomes d’hydrogène à un élément chimique indésirable. Ce processus, appelé méthylation, peut transformer des toxines potentielles en gaz qui flottent en toute sécurité dans l’atmosphère. Si ces gaz devaient être détectés dans l’atmosphère d’une autre planète à l’aide de télescopes, ils suggéreraient la vie quelque part sur cette planète.

    « La méthylation est si répandue sur Terre que nous nous attendons à ce que la vie n’importe où ailleurs la réalise », a déclaré Michaela Leung, scientifique planétaire à l’UCR. « La plupart des cellules ont des mécanismes pour expulser les substances nocives. »

    Un gaz méthylé, le bromure de méthyle, présente plusieurs avantages par rapport aux autres gaz traditionnellement ciblés dans la recherche de vie en dehors de notre système solaire. Leung a mené une étude, maintenant publiée dans le Journal astrophysiquequi a exploré et quantifié ces avantages.

    D’une part, le bromure de méthyle reste dans l’atmosphère moins longtemps que les gaz biosignatures traditionnels.

    « Si vous le trouvez, il y a de bonnes chances qu’il ait été fabriqué il n’y a pas si longtemps – et que celui qui l’a fabriqué le produise toujours », a déclaré Leung.

    Autre avantage : le bromure de méthyle est plus susceptible d’avoir été fabriqué par quelque chose de vivant qu’un gaz comme le méthane, qui peut être fabriqué par des microbes. Mais cela pourrait aussi être le produit d’un volcan ou d’un autre processus géologique.

    « Il existe des moyens limités de créer ce gaz par des moyens non biologiques, il est donc plus révélateur de la vie si vous le trouvez », a déclaré Leung.

    De plus, le bromure de méthyle absorbe la lumière près d’une biosignature « cousine », le chlorure de méthyle, ce qui les rend plus faciles à trouver, ainsi que la présence de la vie.

    Bien que le bromure de méthyle soit extrêmement courant sur Terre, il n’est pas facilement détectable dans notre atmosphère en raison de l’intensité de la lumière UV de notre soleil. Le rayonnement ultraviolet déclenche des réactions chimiques qui brisent les molécules d’eau dans l’atmosphère, les divisant en produits qui détruisent le gaz.

    Cependant, l’étude a déterminé que le bromure de méthyle serait plus facilement détectable autour d’une étoile naine M que dans ce système solaire ou dans des systèmes similaires. Les naines M sont plus petites et plus froides que notre soleil, et elles produisent moins le type de rayonnement UV qui conduit à la rupture de l’eau.

    « Une étoile hôte naine M augmente la concentration et la détectabilité du bromure de méthyle de quatre ordres de grandeur par rapport au soleil », a déclaré Leung.

    C’est un avantage pour les astronomes, car les naines M sont plus de 10 fois plus fréquentes que les étoiles comme notre soleil et seront les premières cibles des prochaines recherches de vie sur les exoplanètes.

    Pour ces raisons, les chercheurs sont optimistes quant au fait que les astrobiologistes commenceront à envisager le bromure de méthyle dans les missions futures et dans leur planification des capacités des télescopes qui devraient être lancés dans les décennies à venir.

    Bien que le télescope spatial James Webb ne soit pas particulièrement optimisé pour détecter les atmosphères planétaires semblables à la Terre autour d’autres étoiles, certains télescopes terrestres extrêmement grands seront mis en ligne à la fin de la décennie. Et ils seront mieux adaptés pour analyser la composition des atmosphères de ces planètes.

    L’équipe de recherche de l’UCR est sur le point d’étudier le potentiel d’autres gaz méthylés à servir de cibles dans la recherche de la vie extraterrestre, car ce groupe de gaz est particulièrement étroitement associé à la vie, et uniquement à la vie.

    « Nous pensons que le bromure de méthyle est l’un des nombreux gaz couramment fabriqués par les organismes sur Terre qui peuvent fournir des preuves convaincantes de la vie à distance », a déclaré Eddie Schwieterman, astrobiologiste UCR, co-auteur de l’étude et chef du groupe de recherche de Leung. « Celui-ci n’est que la pointe de l’iceberg. »

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