Et si une autre civilisation avait des télescopes et des vaisseaux spatiaux meilleurs que les nôtres? La Terre serait-elle détectable depuis une autre planète à quelques années-lumière de là? De même, que nous faudra-t-il pour détecter la vie sur une planète semblable à la Terre à une distance similaire? Il est intéressant de considérer ces questions, et maintenant, il existe des données pour y répondre. En décembre 1990, lorsque le vaisseau spatial Galileo a volé par la Terre dans son voyage détourné vers Jupiter, les scientifiques ont pointé certains des instruments sur Terre juste pour voir à quoi ressemblait la vieille planète d'origine depuis l'espace. Puisque nous savions que la vie pouvait être trouvée sur Terre, cet exercice a aidé à créer des critères qui, s'ils étaient trouvés ailleurs, indiqueraient également l'existence de la vie là-bas. Et si le climat de la Terre était différent de ce qu'il est maintenant? Cette signature serait-elle toujours détectable? Et les biomarqueurs potentiels des planètes solaires supplémentaires qui maintiennent des climats beaucoup plus froids ou plus chauds que le nôtre pourraient-ils être évidents? Un groupe de chercheurs en France a introduit divers critères provenant de différentes époques de l'histoire de la Terre pour tester cette hypothèse. Qu'ont-ils trouvé?
L'un des critères les plus révélateurs du survol de Galileo révélant la vie sur Terre était ce qu'on appelle le bord rouge de la végétation - une forte augmentation de la réflectance de la lumière à une longueur d'onde d'environ 700 nanomètres. Ceci est le résultat de la chlorophylle absorbant la lumière visible mais se réfléchissant fortement dans le proche infrarouge. La sonde Galileo s'est avérée solide pour ces preuves sur Terre en 1990.
Luc Arnold et son équipe au Saint-Michel-l'Observatoire en France ont voulu déterminer différents paramètres où la vie végétale similaire à celle de la Terre serait toujours détectable via le bord rouge végétatif sur une planète semblable à la Terre en orbite autour d'une étoile à plusieurs années-lumière de là. .
À cette distance, la planète serait un point ponctuel non résoluble (en lumière visible), donc la première question à considérer est de savoir si le bord rouge serait visible sous différents angles. La planète est susceptible de tourner, et par exemple, sur Terre, les continents qui ont le plus de végétation se trouvent principalement dans l'hémisphère nord. Si cet hémisphère ne dominait pas la vue, une bio-signature serait-elle toujours détectable? Ils voulaient également tenir compte des différentes saisons, où un hémisphère en hiver serait moins susceptible d'avoir des biomarqueurs végétatifs qu'un en été et une couverture nuageuse potentiellement forte.
Ils saisissent également différents critères climatiques des derniers extrêmes climatiques du Quaternaire, en utilisant des simulations climatiques ont été faites par des modèles de circulation générale. Ils ont utilisé des données de l'époque actuelle et les ont comparées à une période glaciaire, le dernier maximum glaciaire (LGM) qui s'est produite il y a environ 21 000 ans. Les températures dans le monde étaient de l'ordre de 4 degrés C plus froides qu'aujourd'hui, et les calottes glaciaires couvraient la majeure partie de l'hémisphère nord. Ensuite, ils ont utilisé une période plus chaude, à l'époque de l'Holocène il y a 6 000 ans, lorsque l'hémisphère nord de la Terre était environ 0,5 ° C plus chaud qu'aujourd'hui. Le niveau de la mer montait et le désert du Sahara contenait plus de végétation.
Étonnamment, les chercheurs ont découvert que même pendant l’hiver à une période glaciaire, le signal rouge de la végétation ne serait pas considérablement réduit par rapport au climat actuel et même au climat plus chaud.
Donc, si une autre Terre est là-bas, le bord rouge de la végétation devrait nous permettre de trouver cette planète semblable à la Terre. Mais nous avons besoin de meilleurs télescopes et vaisseaux spatiaux pour le trouver.
Le meilleur espoir à l'horizon est le Finder Planète Terrestre. L'ESA a un instrument similaire dans les travaux appelé Darwin.
Les équipes derrière ces instruments disent qu'elles pourraient repérer des planètes semblables à la Terre en orbite autour d'étoiles à des distances allant jusqu'à 30 années-lumière avec une exposition mesurée en quelques heures.
L'équipe d'Arnold dit que repérer les signes de vie sur une telle planète serait beaucoup plus difficile. Le bord rouge de la végétation ne peut être vu qu'avec une exposition de 18 semaines avec un télescope comme le Terrestrial Planet Finder. Une exposition de 18 semaines d'une planète en orbite autour d'une autre étoile serait une tâche presque impossible.
Alors, quand pourrions-nous éventuellement voir de la végétation sur une autre planète? Le Terrestrial Planet Finder (TPF) ne devrait pas être lancé avant 2025 et même alors, il pourrait ne pas avoir le pouvoir de faire le travail.
Des télescopes plus ambitieux plus tard dans le siècle, comme une formation de 150 miroirs de 3 mètres collecteraient suffisamment de photons en 30 minutes pour geler la rotation de la planète et produire une image avec au moins 300 pixels de résolution, et jusqu'à des milliers selon géométrie du réseau. «À ce niveau de résolution spatiale, il sera possible d'identifier les nuages, les océans et les continents, stériles ou peut-être (espérons-le) conquis par la végétation», écrivent les chercheurs.
Sources: arXiv, blog arXiv
