L’histoire de la végétation terrestre aidera les astronomes à repérer des plantes sur d’autres planètes
En analysant l’évolution de la Terre au fil du temps, une équipe d’astronomes a trouvé un modèle d’empreinte qui indique de la présence de végétation sur des planètes extraterrestres. Cette empreinte aiderait ainsi à identifier une planète potentiellement habitable dans les confins de l’espace. Mieux encore, la méthode permet également de déterminer l’âge de la planète en question et le niveau d’évolution atteint par sa flore.
Image d’entête : changement de la végétation à travers le temps géologique sur Terre. (Carl Sagan Institute)
Selon Jack O’Malley-James, associé de recherche en astronomie au Carl Sagan Institute de l’université Cornell :
Nos modèles montrent que la signature de la réflectance de la végétation terrestre augmente avec la couverture de la surface de notre planète, mais aussi avec son âge.
La surface de la Terre a subi des changements dramatiques au cours de son évolution. Par exemple, au cours des 500 derniers millions d’années, notre planète a gagné (et perdu par la suite) une vaste couverture de glace et elle fut couverte de forêts denses.
Les premières plantes à coloniser la terre ferme étaient minuscules et relativement simples : les mousses. Elles ne pouvaient qu’établir une emprise provisoire sur la surface de la planète, ce qui présenterait une biosignature très faible pour les observateurs d’une planète éloignée. En comparaison, les forêts luxuriantes et les prairies vallonnées d’aujourd’hui confèrent à la Terre une biosignature évidente.
En un mot, c’est sur cet écart que l’équipe s’appuie pour chercher la vie sur d’autres planètes.
Selon Lisa Kaltenegger, coauteure de l’étude, professeure agrégée d’astronomie à l’université Cornell et directrice du Carl Sagan Institute :
Nous utilisons l’histoire de la Terre comme une clé pour trouver la vie dans l’univers.
Notre travail montre qu’au fur et à mesure que les plantes évoluaient sur Terre, le signal de végétation qui révèle leur présence devenait plus fort, rendant les exoplanètes plus âgées vraiment intéressantes pour la recherche de végétation.
Les chercheurs ont eu pour la première fois un avant-goût de ce que la vie confère à une planète en 1989, lorsque la sonde Galileo de la NASA est partie pour Jupiter. Carl Sagan, alors astronome à l’université Cornell, a demandé que les instruments de l’appareil soient tournés vers la Terre pour analyser les longueurs d’onde de la lumière réfléchie par une planète riche en vie. L’analyse de ces données a révélé un pic de réflectance distinctif entre le spectre rouge et le spectre infrarouge, juste au-delà de la limite de ce que nos yeux peuvent percevoir, dû à la végétation.
Réflexion sur une feuille. L’infrarouge est largement réfléchi par les feuilles qui apparaissent presque blanches à la lumière infrarouge. (Carl Sagan Institute)
Toujours selon O’Malley-James :
Le signal que Galileo a détecté pour la Terre était semblable à ce à quoi pourraient ressembler les observations d’une exoplanète dans un autre système stellaire, mais, bien sûr, Galileo était beaucoup plus près de nous. L’observation d’une exoplanète est plus difficile, mais la technologie des télescopes permet de mieux repérer les signaux minuscules. Et la prise en compte des paysages changeants de la Terre dans nos modèles facilitera la détection de la végétation dans l’avenir sur d’autres mondes.
Malgré nos avancées technologiques, les planètes riches en fleurs seraient les plus faciles à repérer que celles dont la végétation est plus clairsemée, conclut l’équipe.
L’étude publiée dans Astrobiology : The Vegetation Red Edge Biosignature Through Time on Earth and Exoplanets et présentée sur le site du Carl Sagan Institute : Astronomers use Earth’s history as guide to spot vegetation on new worlds.