Depuis des siècles, la question fascine les astronomes et, plus largement, le grand public. Existe-t-il des extraterrestres dans notre galaxie? D'autres planètes sont-elles habitées par des créatures humanoïdes à l'apparence verdâtre, comme les représentent les films de science-fiction?

À ce jour, la plupart des recherches de vie extraterrestre reposent sur une hypothèse simple: celle-ci laisserait derrière elle des signatures chimiques. Mais des chercheurs de l'université de Glasgow, en Écosse, ont décidé d'ouvrir le champ des possibles. Ils se sont intéressés à la manière dont les molécules sont fabriquées, rapporte The Debrief.

Dans une étude publiée en août dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, les scientifiques présentent une méthode qui combine la spectrométrie et l'apprentissage automatique afin d'estimer le processus d'assemblage moléculaire. Des atomes très complexes qui apparaissent en abondance pourraient constituer un indice d'un processus chimique particulier.

«On observe un intérêt croissant pour les stratégies “agnostiques” de détection de la vie: des méthodes capables d'identifier des signes moléculaires de vie sans avoir besoin d'une compréhension précise de ce à quoi cette vie pourrait ressembler, ni de la manière dont elle pourrait interagir avec un environnement complexe et mal caractérisé», écrivent les chercheurs.

Une nouvelle méthode innovante

Le méthane sur Mars, la phosphine signalée dans l'atmosphère de Vénus et le sulfure de diméthyle présenté comme une possible biosignature dans les atmosphères d'exoplanètes ont déjà attiré l'attention des scientifiques, notamment parce que certains organismes vivants peuvent produire ces composés.

Avec la théorie de l'assemblage moléculaire, les chercheurs calculent le chemin le plus court pour construire une molécule à partir d'éléments simples. À mesure que les atomes gagnent en complexité, les chances de produire de manière répétée la même structure diminuent. Ainsi, dans leur quête de vie extraterrestre, les astronomes n'auraient pas besoin de connaître la composition exacte d'une molécule recherchée pour reconnaître sa complexité.

À l'avenir, plusieurs missions spatiales pourraient embarquer des spectromètres plus sophistiqués, capables de fragmenter les molécules à plusieurs reprises. Objectif: recueillir des informations sur leur historique d'assemblage. Les chercheurs ont entraîné un modèle baptisé XGBoost pour estimer directement l'assemblage moléculaire à partir de spectres à une dimension.

Une telle analyse pourrait, à terme, être réalisée de manière autonome. Un rover spatial pourrait calculer les scores d'assemblage moléculaire et repérer ainsi les zones présentant les signatures les plus intéressantes, avant de signaler aux scientifiques les endroits où poursuivre les recherches de traces de vie extraterrestre.

Cette nouvelle étude reste toutefois considérée comme une preuve de concept. Pour transformer cette approche en outil efficace d'exploration planétaire, les chercheurs devront notamment calibrer précisément les instruments et mettre au point des techniques de séparation chromatographique permettant d’isoler les différentes molécules. «Bien que l'application de l'apprentissage automatique à la détection de la vie reste une entreprise naissante, elle est très prometteuse», concluent les auteurs.