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En observant la Lune, le VLT détecte la vie... sur Terre

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En observant la Lune avec le très grand télescope (VLT) de l'ESO, des astronomes ont trouvé des preuves de la vie sur Terre. Trouver la vie sur notre planète peut apparaître comme une observation triviale, mais l'approche novatrice d'une équipe internationale peut conduire à de prochaines découvertes de la vie partout dans l'univers. 

La Lune, Vénus et Mercure au-dessus de l'observatoire européen du Paranal dans les Andes chiliennes. © Eso/B. Tafreshi/Twan
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Des astronomes de l'ESO ont utilisé la spectropolarimétrie pour révéler des signes de la vie sur Terre. Le but étant de faire de notre planète un référant dans la détection de vie sur d'autres planètes.

« Nous avons utilisé une stratégie appelée "observation du rayonnement terrestre" pour regarder la Terre comme s'il s'agissait d'une exoplanète » explique Michael Sterzik (ESO), auteur principal de l'article scientifique présenté dans l'édition du 1er mars 2012 du journal Nature. « Le Soleil éclaire la Terre et cette lumière se réfléchit sur la surface de la Lune. La surface de la Lune agit alors comme un miroir géant et nous renvoie la lumière de la Terre - et c'est ce que nous avons observé avec le VLT. »

Les astronomes ont analysé la faible lumière du rayonnement terrestre à la recherche des indicateurs, tels que certaines combinaisons de gaz dans l'atmosphère terrestre, qui sont les signes révélateurs de la vie organique. Cette méthode fait de la Terre un référent pour de futures recherches de la vie sur des planètes situées en dehors de notre Système solaire.

Les empreintes digitales de la vie (biosignatures) ne sont pas faciles à trouver avec les méthodes conventionnelles, mais l'équipe a expérimenté une nouvelle approche beaucoup plus sensible. Plutôt que de se contenter d'observer l'intensité lumineuse de la lumière réfléchie dans différentes couleurs, ils ont également regardé la polarisation de la lumière. Cette approche est appelée la spectropolarimétrie. En appliquant cette technique pour observer le rayonnement terrestre avec le VLT, les biosignatures ressortent très fortement dans la lumière réfléchie de la Terre.

La lumière cendrée ou clair de Terre est le reflet de la lumière terrestre sur le reste du disque lunaire. C'est son étude qui permet de retrouver les biosignatures terrestres. © J.-B. Feldmann

Les biosignatures révélées par la spectropolarimétrie

Stefano Bagnulo, un des coauteurs de l'étude (Armagh Observatory, Irlande du Nord, Royaume-Uni) explique les avantages de cette méthode : « la lumière d'une exoplanète distante est très largement noyée dans la lumière éblouissante de son étoile, elle est de ce fait difficile à analyser. C'est un peu comme vouloir étudier un grain de poussière à côté d'une puissante ampoule électrique. Mais la lumière réfléchie par une planète est polarisée, alors que celle de l'étoile de l'est pas. Aussi, les techniques de polarimétrie nous aident à distinguer la faible lumière réfléchie par une exoplanète dans l'éblouissante lumière d'une étoile ».

L'équipe a étudié à la fois les couleurs et le degré de polarisation de la lumière de la Terre après qu'elle a été réfléchie par la Lune, comme si la lumière provenait d'une exoplanète. Ils ont ainsi pu déduire que l'atmosphère terrestre est en partie nuageuse, qu'une partie de sa surface est recouverte d'océans et - fait capital - qu'il y a de la végétation. Ils ont même pu détecter des changements dans la couverture nuageuse et dans le volume de végétation à différents moments alors que la lumière de plusieurs parties de la Terre se réfléchissait sur la Lune.

« Trouver la vie en dehors du Système solaire dépend de deux choses : tout d'abord que la vie existe ailleurs et, si tel est le cas, d'avoir la capacité technique pour la détecter » précise Enric Palle (Instituto de Astrofisica de Canarias, Tenerife, Espagne), un des coauteurs. « Ce travail constitue un pas important vers l'acquisition de cette capacité. Au bout du compte, la spectropolarimétrie, en recherchant les processus de la photosynthèse, peut nous dire si la vie sous forme végétative a émergé quelque part dans l'univers, conclut Michael Sterzik. Mais nous ne recherchons certainement pas de petits hommes verts ou la trace d'une vie intelligente. »

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