En s’inspirant de l’humain : trouver des signes de vie sur d’autres planètes par la présence de pollution atmosphérique

L‘Univers est vaste, c’est pourquoi les scientifiques sont désireux de circonscrire leur recherche d’une vie extraterrestre, peut-être en recherchant des signaux radio, des climats hospitaliers ou d’énormes mégastructures. Un autre signe de vie extraterrestre est maintenant à l’étude : la pollution atmosphérique.

Image d’entête : représentation artistique d’une exoplanète technologiquement avancée. Les couleurs sont accentuées pour montrer la pollution industrielle, qui autrement n’est pas visible. (NASA/ Jay Freidlander)

Si des civilisations extraterrestres sont présentes, l’hypothèse est que leurs activités et leurs industries ont pu produire une pollution tout comme la nôtre. Cette pollution pourrait être repérée dans les analyses de l’espace lointain.

Une nouvelle étude suggère que le dioxyde d’azote gazeux (NO2) pourrait indiquer la présence de vie sur d’autres planètes : Il peut être produit par la combustion de combustibles fossiles, ainsi que par l’éclairage, les volcans et d’autres sources biologiques non industrielles.

Selon l’astrobiologiste Ravi Kopparapu, du Centre de vol spatial Goddard de la NASA :

Sur Terre, la plus grande partie du dioxyde d’azote est émise par l’activité humaine, les processus de combustion tels que les émissions des véhicules et les centrales électriques alimentées par des combustibles fossiles.

L’observation du NO2 sur une planète habitable pourrait potentiellement indiquer la présence d’une civilisation industrialisée.

La présence de NO2 serait appelée une technosignature, un signe de technologie sur une exoplanète en dehors de notre système solaire. Bien que ces planètes soient trop éloignées pour y envoyer des sondes, nous pouvons les étudier grâce à nos télescopes de plus en plus puissants.

Cette nouvelle étude n’implique aucune observation, mais les chercheurs ont utilisé des modèles informatiques pour déterminer à quoi ressemblerait une technosignature de NO2, et si nos télescopes seraient capables de la voir ou non, en se basant sur la façon dont le dioxyde d’azote absorbe et réfléchit la lumière.

Les chercheurs ont découvert qu’un grand télescope comme le télescope spatial James Webb aurait besoin d’environ 400 heures d’observation à une distance de 30 années-lumière pour repérer une planète semblable à la Terre près d’une étoile semblable au Soleil, une étoile qui produit environ autant de NO2 que nous sur notre planète. C’est une longue période d’observation, mais pas hors des limites du possible.

L’équipe suggère également que le NO2 serait une meilleure technosignature que les chlorofluorocarbones (CFC), qui ont été considérés auparavant. Les CFC n’existent pas dans la nature, ils sont donc moins susceptibles de nous tromper que le NO2, mais ils ne sont peut-être pas un indicateur assez commun pour que nous puissions les rechercher.

Selon l’astrobiologiste Jacob Haqq-Misra du Blue Marble Institute of Science (Etats-Unis) :

Pour autant que nous sachions, les CFC ne sont pas du tout produits par la biologie, ils constituent donc une technosignature plus évidente que le NO2.

Cependant, les CFC sont des produits chimiques manufacturés très spécifiques qui pourraient ne pas être répandus ailleurs ; le NO2, en comparaison, est un sous-produit général de tout processus de combustion.

Au cours de leurs calculs, les chercheurs ont découvert que les étoiles de type spectral K et M, plus froides et plus courantes que notre Soleil, émettent un signal NO2 plus fort et plus facilement détectable, car elles produisent moins de lumière ultraviolette parasite.

Avec plus de 4 000 exoplanètes découvertes au cours des 25 dernières années, les astronomes ont de nombreuses options à explorer, et toute méthode fiable pouvant être utilisée pour identifier les endroits les plus susceptibles d’abriter des civilisations extraterrestres sera utile.

Cependant, l’interprétation des réflexions lumineuses et des données qui en résultent sur une si grande distance n’est pas une tâche facile, et nous allons avoir besoin de modèles plus avancés plus loin dans le temps, des modèles qui peuvent prendre en compte la présence de nuages ou d’aérosols dans l’atmosphère, par exemple, qui peuvent imiter la technosignature du NO2.

Pour l’astrobiologiste Giada Arney du Goddard Space Flight Center de la NASA :

Si nous observons plus de NO2 que ce que nos modèles suggèrent comme plausible de la part de sources non industrielles, alors le reste du NO2 pourrait être attribué à l’activité industrielle.

Pourtant, il y a toujours une possibilité de faux positif dans la recherche de la vie au-delà de la Terre, et de futurs travaux seront nécessaires pour assurer la confiance dans la distinction entre les vrais positifs et les faux positifs.

L’étude sera bientôt publiée dans l’Astrophysical Journal et disponible en prépublication dans arXiv : Nitrogen Dioxide Pollution as a Signature of Extraterrestrial Technology et présentée sur le site du Goddard Space Flight Center : NASA Study: To Find an Extraterrestrial Civilization, Pollution Could Be the Solution.