Jakarta –
Les scientifiques de l’UC Riverside (UCR) pensent qu’il manque quelque chose dans la liste des produits chimiques typiques que les astrobiologistes utilisent pour rechercher la vie sur des planètes autour d’autres étoiles, le gaz hilarant.
L’oxyde de diazote, largement connu sous le nom de gaz hilarant, est le composé chimique de formule N2O. A température ambiante, c’est un gaz incolore et ininflammable.
Lorsqu’il est inhalé ou goûté, il a un arôme et un goût légèrement sucrés. L’oxyde de diazote est souvent utilisé à des fins médicales par les dentistes pour les anesthésiques locaux. Il est également utilisé dans les voitures de course connues sous le nom de NOS pour accélérer les voitures de course.
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Les composés chimiques dans l’atmosphère d’une planète qui pourraient indiquer la vie, appelés biosignatures, comprennent généralement des gaz trouvés en abondance dans l’atmosphère terrestre aujourd’hui.
“Il y a eu beaucoup de réflexions sur l’oxygène et le méthane en tant que biosignatures. Mais moins de chercheurs envisagent sérieusement l’oxyde nitreux, mais nous pensons que ce pourrait être une erreur”, a déclaré Eddie Schwieterman, astrobiologiste au Département des sciences de la Terre et des planètes de l’UCR.
Ces conclusions, et les travaux de modélisation qui y ont conduit, sont détaillés dans un article publié aujourd’hui dans The Astrophysical Journal.
Pour y parvenir, Schwieterman a dirigé une équipe de recherche qui a déterminé la quantité d’oxydes d’azote que les êtres vivants pouvaient produire sur une planète similaire à la Terre.
Ils ont ensuite construit des modèles simulant la planète autour de divers types d’étoiles et déterminé la quantité de N2O pouvant être détectée par des observatoires tels que le télescope spatial James Webb.
“Dans un système stellaire comme TRAPPIST-1, le système le plus proche et le meilleur pour observer les atmosphères planétaires rocheuses, vous pouvez potentiellement détecter l’oxyde nitreux à des niveaux comparables au CO2 ou au méthane”, a déclaré Schwieterman.
Les êtres vivants peuvent fabriquer du protoxyde d’azote ou N2O de plusieurs manières. Les micro-organismes convertissent constamment d’autres composés azotés en N2O, un processus métabolique qui peut produire de l’énergie cellulaire utile.
“La vie produit un déchet azoté que certains micro-organismes transforment en nitrates. Dans les aquariums, ces nitrates s’accumulent, c’est pourquoi vous devez changer l’eau”, explique Schwieterman.
“Cependant, dans de bonnes conditions dans l’océan, certaines bactéries peuvent convertir le nitrate en N2O. Le gaz s’échappe alors dans l’atmosphère”, explique Schwieterman.
Dans certaines circonstances, le N2O peut être détecté dans l’atmosphère et n’indique toujours pas la vie. L’équipe de Schwieterman en a tenu compte dans sa modélisation. De petites quantités d’oxyde nitrique sont créées par la foudre, par exemple. Mais en plus du N2O, la foudre crée également du dioxyde d’azote, ce qui donnerait aux astrobiologistes des indices que des conditions météorologiques ou des processus géologiques non vivants ont créé le gaz.
D’autres qui considèrent le N2O comme un gaz biosignature concluent souvent qu’il serait difficile à détecter à une si grande distance. Schwieterman explique que cette conclusion est basée sur la concentration actuelle de N2O dans l’atmosphère terrestre. Comme il n’y a pas grand-chose sur cette planète qui grouille de vie, certains pensent que le gaz sera également difficile à détecter ailleurs.
“Cette conclusion ne tient pas compte des périodes de l’histoire de la Terre où les conditions océaniques ont permis une libération biologique beaucoup plus importante de N2O. Les conditions de ces périodes peuvent refléter l’existence d’exoplanètes aujourd’hui”, a déclaré Schwieterman.
Schwieterman a ajouté que les étoiles ordinaires produisent un spectre de lumière qui est moins efficace pour décomposer les molécules de N2O que notre Soleil. La combinaison de ces deux effets pourrait augmenter considérablement le nombre prévu de ces gaz biosignatures dans le monde habité.
L’équipe de recherche comprenait les astrobiologistes UCR Daria Pidhorodetska, Andy Ridgwell et Timothy Lyons, ainsi que des scientifiques de l’Université Purdue, de l’Institut de technologie de Géorgie, de l’Université américaine et du Goddard Space Flight Center de la NASA.
Les chercheurs pensent que le moment est venu pour les astrobiologistes d’envisager des gaz de biosignature alternatifs tels que le N2O, car le télescope James Webb transmettra bientôt des informations sur les atmosphères de planètes rocheuses comme la Terre dans le système TRAPPIST-1.
“Nous voulions mettre cette idée en avant pour montrer qu’il est possible de trouver ce gaz biosignature sur une autre planète, si nous le cherchons”, a déclaré Schwieterman.
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(rns/fay)
