Une méthode israélienne révolutionnaire pourrait bientôt permettre de détecter des traces de vie dans l’espace

L’étude de cette équipe de chercheurs, soumise à un comité de lecture et présentant une méthode révolutionnaire de détection de la vie extraterrestre par l’analyse de la diversité des groupes moléculaires, a été menée par l’Institut Weizmann des sciences et publiée dans la revue Nature Astronomy.

« Il s’agit des éléments constitutifs de la vie », a déclaré au Times of Israel, lors d’une téléconférence, le Dr. Gideon Yoffe, chercheur principal et postdoctorant sous la supervision des professeurs Yohaï Kaspi et Itay Halevy du département des sciences de la Terre et des planètes de l’Institut Weizmann.

« C’est ce que nous recherchons dans le système solaire et au-delà. »

L’équipe prévoit d’utiliser cette méthode sur Eureka, un concept de sonde spatiale israélienne actuellement en cours de conception par les chercheurs de l’Institut Weizmann en collaboration avec l’Israel Aerospace Industries (IAI).

Eureka devrait explorer Europe, la plus petite des quatre grandes lunes de Jupiter, à la recherche de signes de vie au début des années 2030.

« Notre approche fait partie des très rares moyens permettant de déterminer si des molécules, qui se forment aussi bien par des processus biologiques que non biologiques, ont été créées par la vie », a déclaré Yoffe.

Le Dr. Fabian Klenner, de l’université de Californie à Riverside, et le Dr. Barak Sober, de l’université hébraïque de Jérusalem, ont également participé à cette étude.

À la recherche de la vie extraterrestre

Au cours des cinq dernières décennies, les scientifiques ont recherché des biosignatures, c’est-à-dire des traces chimiques ou physiques considérées comme des empreintes de la vie. Ces traces permettent aux scientifiques de distinguer la matière vivante de la matière inerte.

« Ces molécules à base de carbone constituent les protéines, l’ADN et les membranes cellulaires, sur lesquelles repose toute vie sur Terre », a expliqué Yoffe.

Il existe diverses méthodes pour déterminer si un processus biologique a généré ces molécules, mais elles ne peuvent pas encore être appliquées à des mesures en espace.

Les engins spatiaux ne sont pas en mesure d’emporter de lourds équipements scientifiques dans l’espace, a-t-il précisé. De plus, les échantillons de matière organique extraterrestre peuvent se dégrader, être contaminés ou être très rares.

« De nombreuses méthodes actuelles de recherche de vie extraterrestre sont limitées, car elles nécessitent soit un traitement complexe de la matière organique, soit des méthodes d’analyse très spécifiques », a expliqué Yoffe.

« Ce travail ne peut actuellement pas être réalisé dans l’espace à un coût raisonnable. »

Mais la méthode de Yoffe s’appuie sur des données et des statistiques.

Cette méthode quantifie les motifs statistiques au sein de groupes de molécules, tels que les acides aminés.

« En s’appuyant uniquement sur ces informations, sur ce seul schéma statistique, la méthode permet de distinguer les groupes de molécules d’origine biologique de ceux d’origine non biologique », a déclaré Yoffe.

Tester la méthode sur des roches et des plumes de dinosaures

La vie sur Terre est constituée d’un ensemble de vingt acides aminés.

Cependant, la vie dans l’espace pourrait être constituée de substances chimiques totalement différentes.

« Il est difficile de rechercher les éléments constitutifs de la vie dans le système solaire », a déclaré Yoffe.

« L’espace est un environnement hostile », a-t-il expliqué.

« Toute matière susceptible d’être découverte a une durée de vie limitée, car elle se dégradera, subira des transformations chimiques et ne survivra pas longtemps. »

La méthode de l’équipe scientifique allie l’astrobiologie et la science des données. Elle a été testée sur plus de cent échantillons organiques et inorganiques, notamment des matériaux provenant de roches terrestres vieilles de trois milliards d’années, de coquilles d’œufs de dinosaures et de plumes de ces derniers fossilisées dans de l’ambre. Elle a également permis d’examiner des échantillons prélevés dans l’espace sur deux astéroïdes.

À chaque fois, les analyses statistiques des scientifiques ont permis de distinguer avec succès les molécules organiques des molécules inorganiques.

« L’objectif est biologique ou astrobiologique », a déclaré Yoffe.

« Mais l’outil utilisé, ce sont les statistiques. »

La vie a-t-elle existé ailleurs dans le système solaire ?

« La seule recherche de vie sur une autre planète jamais menée a eu lieu lors des missions Viking de la NASA vers Mars en 1976 », a déclaré Chris McKay, scientifique senior à la NASA, au Times of Israel par courriel.

McKay, qui n’a pas participé aux recherches de l’Institut Weizmann, a expliqué que trois instruments biologiques embarqués sur chaque atterrisseur Viking sur Mars avaient tenté de détecter la vie en la faisant se développer dans une chambre.

Cinquante ans plus tard, les scientifiques continuent de débattre des résultats obtenus par ces instruments biologiques, a déclaré McKay.

« L’étude de Yoffe et de ses collègues est l’aboutissement d’une nouvelle approche », a-t-il ajouté.

« Il s’agit de détecter la vie non pas en se basant sur la croissance, mais en observant la répartition des molécules qui constituent la forme de vie. »

Il a précisé que cette approche était « puissante » et « susceptible d’être moins ambiguë que les expériences de culture, car elle permet de « détecter une vie qui est morte ».

Les échantillons provenant de l’espace qui pourraient être découverts aujourd’hui sont probablement inertes.

« Certains sont morts récemment, d’autres depuis très longtemps », a précisé McKay.

Israël vise Jupiter

La mission JUICE de l’Agence spatiale européenne et la mission Europa Clipper de la NASA, dont l’arrivée est prévue au début des années 2030, sont actuellement en route vers Jupiter.

Les deux sondes passeront à proximité d’Europa, une lune de Jupiter, où elles confirmeront l’existence d’un océan souterrain qui, selon les scientifiques de l’Institut Weizmann, pourrait abriter une forme de vie.

Alors que les missions européennes et américaines coûtent « des milliards de dollars », a déclaré Yoffe, « l’initiative israélienne sera une mission à faible coût, axée sur une question scientifique ciblée, à haut risque mais à fort potentiel ».

« Il est impossible de se poser sur Europa, car l’environnement y est très hostile », a déclaré Yoffe.

« Mais ce qu’on peut faire, c’est effectuer un survol très rapide, près de la surface. »

Une méthode possible pour détecter des molécules sans se poser sur Europa est la fluorescence induite par laser, a expliqué Yoffe.

Il s’agit d’une technique d’imagerie scientifique hautement sensible qui permet de détecter les molécules présentes par la couleur de leur fluorescence.

« Cette méthode illustre le caractère unique de la réflexion israélienne »

« Une fois ces molécules détectées, le simple fait de connaître leurs proportions relatives peut déjà aider à déterminer si elles sont d’origine biologique ou non », a déclaré Yoffe.

« Cette méthode illustre le caractère unique de la réflexion israélienne », a-t-il ajouté.

« On dispose ainsi d’une solution sur mesure à une question très intéressante, d’une manière qui est réellement réalisable. »

« Aller dans l’espace coûte extrêmement cher. Faire de la science dans l’espace coûte encore plus cher », a déclaré Yoffe.

« Cela nécessite de l’intérêt, des investissements à l’échelle nationale, le soutien du gouvernement et du monde universitaire, ainsi qu’une collaboration à l’échelle internationale.

« L’expertise est là, la motivation est là, et la créativité est là. Israël a sans aucun doute le potentiel de devenir un leader mondial dans l’exploration du système solaire. »