Lors d’une conférence tenue à l’Université de Montréal le 15 mars devant une salle comble, le chercheur français Thomas J. Fauchez a abordé le sujet de ses recherches: la modélisation de l’atmosphère des exoplanètes rocheuses, pour le compte de la NASA.

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 de notre planète.  Son intérêt pour ce sujet vient de la convergence entre sa formation en sciences de la Terre et l’astrophysique.  L’utilisation de modèles de prédictions des observations de l’atmosphère des exoplanètes est un domaine de la planétologie comparée qui a pris beaucoup d’essor avec les possibilités techniques des télescopes spatiaux.  Le champ d’action est vaste avec plus de 5000 exoplanètes découvertes et confirmées depuis plus de 25 ans. Cependant, seule une mince proportion de 4% sont des exo-Terres (tellurique et dans la zone d’habitabilité). 

Selon le conférencier, les candidates les plus intéressantes se trouvent dans le système exo-solaire Trappist-1, et les exoplanètes Proxima-b et Wolf 1069b.  Il n’est donc pas surprenant que 25% du temps d’observation prévu au télescope James-Webb porte sur les exoplanètes dont ceux-ci et plusieurs autres systèmes exo-solaires, encore à confirmer. 

Les défis sont énormes car le traitement des données en 3D est gourmand 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.  Il faut aussi discerner les éléments apparaissant dans le spectre d’origine photochimique ou purement géologique, donc non biologique.

Plusieurs questions du public ont amené 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 est K, soit 15% des étoiles.

Également présent à la conférence, le réputé professeur de l’Université de Montréal, René Doyon, ajoute que l’instrument NIRISS, intégré au James-Webb, va aider à trouver des spectres de lumière d’atmosphères d’exoplanètes et leur éventuelle biosignature.  La modélisation des données devrait aider à leur traitement et expliquer les anomalies détectées.  Quand on regarde où en était l’étude de la composition d’atmosphères d’exoplanètes, il y a à peine quelques années, on constate que des pas de géant s’accomplissent.  Et l’exploration ne fait que commencer.