Atmosphères d'exo-Terres

Grâce aux instruments du nouveau télescope spatial James Webb (JWST), il est possible d'étudier la composition de l'atmosphère d'exoplanètes à la recherche de biosignatures. Nous n'avons pas encore réussi à déterminer l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) d'exoplanètes de la taille de la Terre. C'est que partie remise car les possibilités du nouveau télescope spatial (Un télescope spatial est un télescope placé au delà de l'atmosphère. Le...) et des futurs télescopes géants comme le Extremely Large Telescope en construction au Chili, vont sans doute nous permettre de le faire dans les années futures.


Lors d'une conférence, le chercheur français, Thomas J. Fauchez, aborde le sujet de ses recherches sur la modélisation de l'atmosphère des exoplanètes rocheuses, pour le compte de la NASA, devant une salle comble au pavillon MIL des sciences de l'Université de Montréal (L’Université de Montréal est l'un des quatre établissements d'enseignement...), le 15 mars 2023.

Le Dr Fauchez explique comment les spécialistes de la NASA pourraient détecter des biosignatures autour d'exoplanètes de la taille de la Terre et les comparer à celle connue de notre planète. Son intérêt pour ce sujet vient de la convergence (Le terme de convergence est utilisé dans de nombreux domaines :) entre sa formation des sciences de la Terre et celle de l'astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche...). L'utilisation de modèles de prédictions des observations de l'atmosphère des exoplanètes, comparés à la Terre, est un domaine de la planétologie (La planétologie est la science de l'étude des planètes. La discipline recouvre de nombreuses...) comparée qui a pris beaucoup d'essor avec les possibilités techniques des télescopes spatiaux. Le champ d'action est vaste avec plus de 5 000 exoplanètes découvertes et confirmées depuis plus de 25 ans. Cependant, seul une mince proportion de 4% sont des exo-Terres (tellurique et dans la zone d'habitabilité).

Les candidates les plus intéressantes se trouvent dans le système exo-solaire Trappist-1, Proxima-b, Wolf 1069b. Il n'est donc pas surprenant que 25% du temps d'observation prévu au télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant...) James Webb porte sur les exoplanètes.

Les défis sont énormes car le traitement des données en 3D est gourmant en calculs. Des éléments inattendus dans l'étude des spectres d'atmosphères pourraient être détectés. L'étude comparée avec le spectre de l'atmosphère de la Terre devient alors essentielle dans la validation des biosignatures extraterrestres. Il faut aussi discerner les éléments apparaissant dans le spectre d'origine photochimique ou purement géologique et non biologique.

Plusieurs questions provenant du public amènent le conférencier à expliquer comment l'utilisation de techniques de coronographie, visant à exclure la lumière de l'étoile d'un système exo-solaire, pourrait aider à observer des exoplanètes plus difficiles à détecter. Il émet l'hypothèse que les recherches seront plus fructueuses dans les étoiles dont le type spectral (En astronomie, les étoiles présentent quatre caractéristiques principales :...) est K, soit 15% des étoiles.


Présent à la conférence, le réputé professeur de l'Université de Montréal (Montréal est à la fois région administrative et métropole du Québec[2]. Cette grande...), René Doyon, ajoute que l'instrument NIRISS, intégré au télescope James Webb, va aider à trouver des spectres de lumière d'atmosphère d'exoplanètes et leur éventuelle biosignature. La modélisation des données devrait aider à leur traitement et expliquer les anomalies détectées. Quand on regarde ou en était l'étude de la composition d'atmosphère d'exoplanètes, il y a à peine quelques années, on constate que des pas de géant s'accomplissent. Et l'exploration (L'exploration est le fait de chercher avec l'intention de découvrir quelque chose d'inconnu.) ne fait que commencer.