Il existe plusieurs façons de rechercher une vie extraterrestre sur des mondes lointains. L'une consiste à écouter les signaux radio que ces extraterrestres pourraient envoyer, comme le font SETI et d'autres, mais une autre consiste à étudier l'atmosphère des exoplanètes pour trouver des bio-signatures de la vie. Mais quelles pourraient être ces signatures? Et qu'apparaîtraient-ils à nos télescopes?
Idéalement, il serait bien d'observer une exoplanète où nous savons que la vie existe et d'étudier son apparence par rapport à d'autres exoplanètes sans vie. Le problème est qu'il n'y a qu'une seule planète connue pour avoir la vie, et nous y sommes. Nous ne pouvons pas voyager à des années-lumière et observer la Terre comme si c'était une exoplanète. Mais nous pouvons faire la meilleure chose suivante: observer la lumière traversant l'atmosphère terrestre pendant une éclipse lunaire.
Une éclipse lunaire se produit lorsque la Lune passe dans l'ombre de la Terre. Il prend généralement une lueur rouge foncé à cause de l'atmosphère terrestre. Au cours d'une éclipse lunaire, la Terre bloque complètement le Soleil vu de la Lune, mais une partie de la lumière du soleil traverse l'atmosphère terrestre et est réfractée vers la Lune. Si vous vous teniez sur la Lune pendant une éclipse lunaire, vous verriez probablement sur Terre un anneau de feu. Une lueur rouge de lumière solaire filtrée.
Cet effet filtrant est la façon dont nous étudions les atmosphères des exoplanètes. Lorsqu'une exoplanète passe devant son étoile, une partie de la lumière stellaire traverse l'atmosphère de la planète. Les atomes et les molécules dans l'atmosphère absorbent certaines longueurs d'onde de lumière en fonction de leur composition. En étudiant les lignes d'absorption de l'atmosphère, les astronomes peuvent détecter des molécules telles que l'eau ou le dioxyde de carbone.
Pendant l'éclipse lunaire totale de janvier 2019, une équipe d'astronomes a étudié l'atmosphère de la Terre comme s'il s'agissait d'une exoplanète. Ils n’ont pas observé la Terre depuis la Lune, mais ont plutôt regardé le spectre de la lumière réfléchie par la surface de la Lune. En observant le spectre de cette lumière réfléchie, l'équipe a trouvé de fortes signatures d'eau et d'oxygène. À partir d'observations spectrales à haute résolution, l'équipe a également trouvé des traces de sodium, de calcium et de potassium.
Cette étude ne nous apprend rien de nouveau sur notre atmosphère, mais elle montre comment même des oligo-éléments peuvent être trouvés dans l'atmosphère d'une exoplanète. Cela pourrait jouer un rôle clé dans la découverte de la vie ailleurs.
Référence: Strassmeier, K. G., et al. «Spectroscopie haute résolution et spectropolarimétrie de l'éclipse lunaire totale janvier 2019.“
