jeudi, 29 septembre 2022

Selon les scientifiques, les données planétaires de JWST pourraient être trop bonnes pour être gérées par les modèles existants

L’une des meilleures méthodes pour découvrir la vie au-delà de la Terre est d’étudier les atmosphères des étoiles proches, un rôle pour lequel le JWST a été créé. Cependant, même le meilleur télescope ne sert à rien si les informations qu’il fournit sont mal interprétées, et une équipe d’astronomes s’inquiète de ce qui se passera.

La vie a en fait modifié l’environnement de la Terre, libérant de l’oxygène moléculaire et l’ozone qui en résulte. et absorbant la majorité du co2. Les mondes avec une vie abondante ne reproduiront peut-être pas exactement notre combinaison de gaz, mais les astrobiologistes veulent trouver des signatures suffisamment uniques pour informer un monde qui fait équipe avec la vie d’un monde qui est presque ou totalement mort.

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Le problème, selon le Dr Julien de Wit du MIT, est que nous courons le risque de surestimer la précision avec laquelle nous pouvons déterminer l’abondance moléculaire à partir des informations du JWST. Dans un tout nouvel article, de Wit et ses co-auteurs expliquent pourquoi cela pourrait conduire à des conclusions erronées sur cette préoccupation vraiment cruciale.

« Il existe une différence cliniquement substantielle entre une substance comme l’eau présente à 5 pour cent contre 25 pour cent, que les modèles actuels ne peuvent pas distinguer », a déclaré de Wit dans une déclaration.

Nous pouvons étudier les atmosphères d’autres planètes en observant ce qui arrive à la lumière qui les traverse. Tout gaz absorbera le rayonnement électromagnétique à des longueurs d’onde uniques. Lorsque le spectre de la lumière provenant d’une source plus éloignée est diminué à ces longueurs d’onde, cela implique que le gaz en question doit être présent là-bas.

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Néanmoins, la quantité d’un gaz est aussi importante que son existence. Les astronomes utilisent ce qu’ils appellent une conception d’opacité pour traduire la gradation à des longueurs d’onde particulières en citations d’abondance de gaz. Les auteurs soutiennent que la meilleure conception d’opacité encore établie peut traiter les informations limitées que Hubble pourrait fournir sur l’absorption atmosphérique, mais pas ce que nous commençons à obtenir du JWST. Des télescopes massifs comme le Very Large Telescope (ELT) actuellement en construction au Chili auront des problèmes comparables.

Ce n’est pas seulement de la spéculation, affirment de Wit et ses co-auteurs. Ils ont développé un spectre que JWST peut produire en observant un monde, puis a créé 8 « versions troublées » et les a toutes introduites dans le modèle. La conception ne pouvait pas différencier si une planète était à une température tropicale de 27 ° C (80 ° F) d’une température quasi vénusienne de 300 ° C (572 ° F), si la pression atmosphérique était similaire à celle de la Terre ou le double, ni déterminer l’abondance de gaz à un élément de cinq.

« Maintenant que nous passons au niveau supérieur avec la précision de Webb, notre processus de traduction nous évitera de saisir des subtilités importantes, telles que celles qui font la distinction entre une planète étant habitable ou non », a déclaré de Wit.

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Conformément à l’adage « Ce n’est pas ce que vous ne savez pas qui vous pose problème. C’est ce que vous savez avec certitude que ce n’est tout simplement pas le cas », le plus gros problème pourrait être le faux sentiment de confiance que les astronomes peuvent développer. « Nous avons découvert qu’il y avait suffisamment de critères à modifier, même avec un modèle incorrect, pour toujours obtenir un excellent ajustement, ce qui signifie que vous ne comprendriez pas que votre conception est incorrecte et que ce qu’elle vous informe est incorrect », a expliqué de Wit.

Peu de choses feraient plus pour nuire à la confiance dans la science que des astronomes annonçant la découverte d’une planète non seulement habitable mais occupée, avant d’exiger de retirer cette affirmation.

Le tout premier message de l’article est de prendre soin d’analyser ce qui ressort du design. L’article fournit également quelques idées pour créer de meilleurs designs, mais ni de Wit ni ses co-auteurs n’ont une version exceptionnelle prête à l’emploi. Pour cela, nous devrons déterminer un grand nombre d’environnements planétaires avec le JWST et les comparer, au lieu de tirer des conclusions sur les premiers résultats que nous obtenons.

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« Il y a beaucoup à faire si nous comprenons complètement comment la lumière et la matière interagissent », a déclaré Prajwal Niraula, étudiant finissant au MIT et responsable de l’article. « Nous le savons bien assez autour des conditions de la Terre, mais à mesure que nous nous déplaçons dans différents types d’atmosphères, les choses changent, ce qui fait beaucoup de données, de qualité croissante, que nous risquons de mal interpréter. »

L’étude a été publiée dans Nature Astronomy.

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