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Signes de civilisations avancées : des détectives interstellaires traquent la terraformation extraterrestre

Signes de civilisations avancées : des détectives interstellaires traquent la terraformation extraterrestre

Vue d'artiste d'une exoplanète en cours de terraformation. La détection de gaz à effet de serre spécifiques et puissants sur des planètes lointaines pourrait indiquer que des civilisations avancées se sont lancées dans la terraformation. Crédit : Thibaut Roger/Université de Berne

Dans leur quête pour découvrir la vie extraterrestre, les chercheurs ont identifié des gaz à effet de serre révélateurs qui pourraient indiquer que des civilisations extraterrestres avancées terraforment activement des planètes lointaines.

L'étude porte sur des gaz inhabituels et puissants comme le méthane et l'éthane fluorés, qui, s'ils étaient détectés, pourraient servir de technosignatures d'une ingénierie interstellaire sophistiquée. Travaillant comme des détectives à la recherche de vie intelligente, les astronomes utilisant des télescopes spatiaux tels que le James Webb peuvent suivre ces gaz sur des exoplanètes lointaines pour trouver des preuves de civilisations extraterrestres.

Détecter une vie intelligente à des années-lumière

Si des extraterrestres avaient modifié une planète de leur système solaire pour la rendre plus chaude, nous serions en mesure de le savoir. Une nouvelle étude de l'Université de Californie à Riverside identifie les gaz à effet de serre artificiels qui trahiraient une planète terraformée.

Une planète terraformée a été artificiellement rendue accueillante à la vie. Les gaz décrits dans l'étude pourraient être détectés même à des concentrations relativement faibles dans les atmosphères de planètes situées en dehors de notre système solaire en utilisant la technologie existante. Cela pourrait inclure le télescope spatial James Webb ou un futur concept de télescope spatial dirigé par l'Europe.

Différentes technosignatures planétaires

Illustration de diverses technosignatures planétaires, notamment des gaz atmosphériques artificiels. Crédit : Sohail Wasif/UC Riverside

Et bien que ces gaz polluants doivent être contrôlés sur Terre pour éviter les effets néfastes sur le climat, il existe des raisons pour lesquelles ils pourraient être utilisés intentionnellement sur un exoplanète.

« Pour nous, ces gaz sont mauvais parce que nous ne voulons pas accroître le réchauffement. Mais ils seraient bons pour une civilisation qui voudrait peut-être prévenir une ère glaciaire imminente ou terraformer une planète autrement inhabitable dans son système, comme les humains l'ont proposé pour Mars« , a déclaré Edward Schwieterman, astrobiologiste de l'UCR et auteur principal de l'étude.

Identifier les technosignatures dans les atmosphères extraterrestres

Comme ces gaz ne sont pas présents en quantités significatives dans la nature, ils doivent être fabriqués. Leur découverte serait donc un signe de formes de vie intelligentes utilisant la technologie. De tels signes sont appelés technosignatures.

Les cinq gaz proposés par les chercheurs sont utilisés sur Terre dans des applications industrielles telles que la fabrication de puces informatiques. Ils comprennent des versions fluorées du méthane, de l'éthane et du propane, ainsi que des gaz composés d'azote et de fluor ou de soufre et de fluor. Une étude récemment publiée Journal d'astrophysique L'article détaille leurs mérites en tant que gaz de terraformation.

Spectres qualitatifs de transmission et d'émission dans l'infrarouge moyen d'une planète hypothétique semblable à la Terre

Spectres qualitatifs de transmission et d'émission dans l'infrarouge moyen d'une planète hypothétique semblable à la Terre dont le climat a été modifié par des gaz à effet de serre artificiels. Crédit : Sohail Wasif/UCR

Longévité et efficacité des gaz de terraformation

L’un de leurs avantages est qu’ils sont des gaz à effet de serre extrêmement efficaces. L’hexafluorure de soufre, par exemple, a un pouvoir de réchauffement 23 500 fois supérieur à celui du dioxyde de carbone. Une quantité relativement faible pourrait réchauffer une planète gelée au point que l’eau liquide pourrait persister à sa surface.

Un autre avantage des gaz proposés — du moins du point de vue des extraterrestres — est qu’ils ont une durée de vie exceptionnellement longue et qu’ils pourraient persister dans une atmosphère semblable à celle de la Terre pendant 50 000 ans. « Ils n’auraient pas besoin d’être renouvelés trop souvent pour maintenir un climat hospitalier », a déclaré Schwieterman.

Alternatives aux CFC et leurs limites

D'autres ont proposé des produits chimiques réfrigérants, comme les CFC, comme gaz technosignature, car ils sont presque exclusivement artificiels et visibles dans l'atmosphère terrestre. Cependant, les CFC ne sont peut-être pas avantageux car ils détruisent la couche d'ozone, contrairement aux gaz entièrement fluorés évoqués dans le nouvel article, qui sont chimiquement inertes.

« Si une autre civilisation avait une atmosphère riche en oxygène, elle aurait aussi une couche d’ozone qu’elle voudrait protéger », a déclaré Schwieterman. « Les CFC seraient décomposés dans la couche d’ozone alors même qu’ils catalysent sa destruction. »

Comme ils se décomposent plus facilement, les CFC ont également une durée de vie courte, ce qui les rend plus difficiles à détecter.

Détectabilité des technosignatures extraterrestres

Enfin, les gaz fluorés doivent absorber le rayonnement infrarouge pour avoir un impact sur le climat. Cette absorption produit une signature infrarouge correspondante qui pourrait être détectée par des télescopes spatiaux. Grâce aux technologies actuelles ou prévues, les scientifiques pourraient détecter ces produits chimiques dans certains systèmes exoplanétaires proches.

« Dans une atmosphère comme celle de la Terre, seule une molécule sur un million pourrait être un de ces gaz, et il serait alors potentiellement détectable », a déclaré Schwieterman. « Cette concentration de gaz serait également suffisante pour modifier le climat. »

Études de simulation sur le système TRAPPIST-1

Pour arriver à ce calcul, les chercheurs ont simulé une planète du système TRAPPIST-1, à environ 40 années-lumière de la Terre. Ils ont choisi ce système, qui contient sept planètes rocheuses connues, car il est l'un des systèmes planétaires les plus étudiés après le nôtre. Il constitue également une cible réaliste pour les télescopes spatiaux existants.

Le groupe a également étudié la capacité de la mission européenne LIFE à détecter les gaz fluorés. La mission LIFE serait capable d'obtenir des images directes des planètes grâce à la lumière infrarouge, ce qui lui permettrait de cibler davantage d'exoplanètes que le télescope Webb, qui observe les planètes lorsqu'elles passent devant leur étoile.

Ce travail a été réalisé en collaboration avec Daniel Angerhausen de l'École polytechnique fédérale de Suisse/PlanetS, et avec des chercheurs du Goddard Space Flight Center de la NASA, du Blue Marble Space Institute of Science et de l'Université de Paris.

Perspectives de découverte de vie extraterrestre

Bien que les chercheurs ne puissent pas quantifier la probabilité de trouver ces gaz dans un avenir proche, ils sont convaincus que, s’ils sont présents, il est tout à fait possible de les détecter lors des missions actuellement prévues pour caractériser les atmosphères planétaires.

« Vous n’auriez pas besoin de fournir d’efforts supplémentaires pour rechercher ces technosignatures si votre télescope caractérisait déjà la planète pour d’autres raisons », a déclaré Schwieterman. « Et ce serait tout simplement incroyable de les trouver. »

La puissance des télescopes de nouvelle génération

D’autres membres de l’équipe de recherche se font l’écho non seulement de l’enthousiasme suscité par le potentiel de découverte de signes de vie intelligente, mais aussi de la mesure dans laquelle la technologie actuelle nous a rapprochés de cet objectif.

« Notre expérience de pensée montre à quel point nos télescopes de nouvelle génération seront puissants. Nous sommes la première génération de l’histoire à disposer de la technologie nécessaire pour rechercher systématiquement la vie et l’intelligence dans notre voisinage galactique », a ajouté Angerhausen.

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