Les ions oxygène peuvent être un signe de vie facile à suivre sur les exoplanètes

Les ions oxygène peuvent constituer un signe de vie facile sur les exoplanètesAgrandirESO / M. Kornmesser

La recherche de la vie extraterrestre est assez synonyme de la recherche de la vie telle que nous la connaissons. Nous ne sommes tout simplement pas cela imaginatif – lorsque nous recherchons d’autres planètes capables d’héberger la vie, nous ne sais pas quoi rechercher, exactement, sinon dans des conditions semblables à la Terre. Tout ce que nous savons de la vie provient de la vie sur Terre.

Mais les conditions qui favorisent clairement la vie ici-eau liquide, oxygène de surface, ozone dans la stratosphère, éventuellement une domaine – peut ne pas être nécessairement une condition préalable à son développement autre part. Inversement, leur présence ne garantit pas la vie, Soit. Alors, que pouvons-nous rechercher qui est une indication de la vie?

Passer les nains

La plupart (environ 70%) des étoiles de notre galaxie sont M étoiles naines, et beaucoup d’entre eux ont des planètes associées. La recherche pour les signes de la vie a largement concentré sur ces planètes, principalement parce qu’ils sont nombreux. Cependant, les environnements ne semble être particulièrement accueillant. Parce que M étoiles naines sont ternes, le les zones hospitalières qui les entourent sont très proches de l’étoile. Comme un En conséquence, les planètes se retrouvent coincées dans un verrou gravitationnel: leur période orbitale et leur période de rotation sont les mêmes. Ça signifie (comme notre lune nous fait toujours face), ces planètes ont toujours le même hémisphère face à leur soleil.

En plus de la lumière, ce côté perpétuel est constamment barré de rayons X et de rayons ultraviolets extrêmes, et le La planète entière est soumise aux forces qui conduiraient hors de son atmosphère. La vie pourrait-elle prospérer, ou même jamais avoir un pied à terre, dans ce type d’environnement? “Les conséquences évolutives à long terme de de telles conditions sont des sujets de débat actif », écrit un doctorat en astronomie candidat Paul Dalba dans un article récent de Perspective dans Nature Astronomie.

Au lieu de chercher de la vie parmi les nombreuses planètes de la taille de la Terre Nains en orbite autour de M, Dalba suggère de regarder les planètes de la taille de la Terre étoiles en orbite semblables au Soleil (type G). Il y a seulement environ 10 pour cent autant de ceux-ci, mais il pense qu’ils pourraient être de meilleurs paris. Et au lieu de rechercher des conditions propices à la vie, Dalba suggère de rechercher des biosignatures. Plus précisément, les ions atomiques O + � environ 300 km.

Les atmosphères de la Terre et d’autres planètes contiennent des gaz neutres molécules, mais aussi les ions et les électrons libres qui résultent de ces gaz neutres absorbent les photons du soleil. Beaucoup de ces ions accumuler dans (surprise!) l’ionosphère. L’ionosphère de la Terre et dans le système solaire, seule l’ionosphère de la Terre – a ces ions atomiques O +. J’aime beaucoup d’entre eux. Ils rendent compte pour plus de 90 pour cent des espèces ioniques là-bas.

Oxygène et vie

Comme la Terre, Vénus et Mars sont de petites planètes rocheuses; ils ont atmosphères permanentes comme la Terre, et leurs atmosphères sont exposées au même rayonnement solaire que celui de la Terre. Données de la pionnière Vénus Orbiter et la sonde de descente Viking sur Mars montrent qu’ils ont ionosphères très similaires les unes aux autres – qui ne contiennent pas beaucoup de ions atomiques O +. Savoir ce que sont encore Vénus et Mars manquant? Photosynthèse.

Dalba affirme que la photosynthèse à la surface d’une planète, qui génère un excès d’oxygène moléculaire, est la seule chose pouvant expliquer la présence de ces ions O + atomiques dans la planète. ionosphère. La simple existence de la vie jette l’atmosphère de la planète hors d’équilibre chimique. O + serait un biomarqueur soigné parce qu’il n’y a pas de seuil numérique requis, juste la dominance de O + parmi les espèces ioniques dans la partie supérieure l’atmosphère indiquerait «une activité biologique mondiale florissante» la planète ci-dessous.

Dalba affirme que Vénus et Mars agissent en tant que contrôles négatifs, démontrant que des planètes comme la Terre, mais sans vie, n’ont pas cette couche O +. Certains peuvent penser que volcanique continue l’activité à la surface pourrait également générer suffisamment d’oxygène, mais Dalba ne le fait pas. La chimie de l’eau et des rayons UV peut également libérer de l’oxygène. Mais la quantité d’eau sur Terre est insuffisante pour compte de la teneur en oxygène requise, alors il pense que le la présence d’eau sur d’autres planètes ne produirait pas assez d’oxygène là non plus.

Hélas, à ce stade, nous n’avons pas encore la technologie pour évaluer l’ionosphère des exoplanètes pour une telle biosignature. Dalbaconclut son article avec un appel à «la télécommande optique et radio communautés de détection “pour se mettre au travail en inventant les détecteurs pourrait être à la hauteur de la tâche.

Nature Astronomy, 2018. DOI: 10.1038 / s41550-017-0375-y (À propos de DOIs).

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