Le télescope spatial James-Webb est en cours de calibrage et devrait être opérationnel dans les mois à venir. Il sera alors chargé d'observer divers objets astronomiques, dont des exoplanètes. Grâce à sa précision hors pair, le JWST pourra ainsi détecter la pollution atmosphérique d'une planète lointaine, qui pourrait être synonyme de civilisation.  

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La mission du télescope spatial James-Webbtélescope spatial James-Webb (JWST) débute à peine, mais son programme se veut déjà bien rempli ! Le nouvel observatoire lancé par la NasaNasa et l'Agence spatiale européenne (ESAESA) s'est inséré en orbiteorbite autour du point de Lagrange L2point de Lagrange L2, situé à 1,5 million de kilomètres de la Terre, le 24 janvier 2022. Si le déploiement de ses instruments avait commencé lors de son acheminementacheminement dans l'espace, les résultats des premiers calibrages se font connaître depuis le 11 février. Ainsi, le James Webb Space Telescope (JWST) a procédé à l'observation de l'étoile HD 84406. L'impressionnant miroir de 6,5 mètres de diamètre semble bel et bien fonctionnel, et pourra ausculter nébuleusesnébuleuses, galaxies et exoplanètesexoplanètes au cours des prochains mois. 

Le miroir principal du télescope James-Webb, d'un diamètre de 6,5 mètres, entreposé au <em>Goddard Space Center</em>. © AP, Laura Betz
Le miroir principal du télescope James-Webb, d'un diamètre de 6,5 mètres, entreposé au Goddard Space Center. © AP, Laura Betz

Les ingénieurs de la Nasa, de l'ESA et de Northrop Grumman ont insisté : les capacités du JWST devraient changer le futur de l'observation spatiale, grâce à des instruments d'une précision inouïe. Concernant l'observation d'exoplanètes, James-Webb pourra recueillir des données sur l'atmosphèreatmosphère de certains de ces mondes lointains, offrant des outils aux scientifiques pour étudier la composition desdites planètes. Comme le souligne la revue Universe Today, dans un article publié le 21 février, le JWST pourra même analyser le niveau de pollution atmosphérique. Une piste pour découvrir de nouvelles civilisations ? 

Observer la pollution pour détecter une civilisation 

L'article de Universe Today se base sur une étude publiée le 11 février sur ArXiv, expliquant que la détection de certaines signatures chimiques pourrait indiquer la présence de civilisations potentiellement industrielles. Le chlorofluorocarbure (CFCCFC), gazgaz fluoré principalement utilisé dans la réfrigération, est dans le viseur des astrophysiciensastrophysiciens en quête d'une vie extraterrestre. Sur Terre, les CFC provoquent une altération de l'atmosphère, endommageant notamment la couche d'ozonecouche d'ozone. Certains pays ont d'ailleurs limité leur utilisation de CFC afin de ralentir la forte pollution en découlant. 

La couche d'ozone, enveloppe protectrice de notre Planète, est endommagée par l'utilisation massive de chlorofluorocarbure (CFC). © Nasa, ESA
La couche d'ozone, enveloppe protectrice de notre Planète, est endommagée par l'utilisation massive de chlorofluorocarbure (CFC). © Nasa, ESA

Si une civilisation développée industriellement existe sur une exoplanète, rechercher des traces de chlorofluorocarbure dans l'atmosphère pourrait théoriquement laisser supposer l'existence d'une telle vie. Les nombreux instruments déployés sur le JWST seront autant d'outils pour effectuer ces détections grâce à différentes méthodes telles que la spectroscopie.

La spectroscopie pour étudier les mondes lointains 

James-Webb pourra ainsi analyser l'atmosphère d'exoplanètes en seulement quelques heures, et notamment celles de planètes potentiellement habitables. La Nasa indiquait que le système Trappist-1 serait un bon candidat à ces observations. Située à 40,5 années-lumièreannées-lumière de la Terre, Trappist-1 est une naine rougenaine rouge autour de laquelle orbitent sept planètes rocheuses, de tailles variables. Grâce à l'instrument Nirspec, le JWST réalisera des spectroscopies, soit l'étude du spectrespectre électromagnétique de certains corps célestes. Concernant Trappist-1 (et d'autres systèmes d'exoplanètes), le télescope spatial détectera de potentielles biosignatures sur les planètes situées dans la zone d'habitabilité de leur étoileétoile. La redoutable précision du JWST sera un avantage non négligeable pour le domaine de la planétologie : un simple pixelpixel de photographiephotographie imagée par le télescope pourrait théoriquement suffire pour déterminer si une forme de vie s'est développée à la surface d'une exoplanète.

Représentation du système Trappist-1, situé à 40,5 années-lumière de la Terre. © ESO
Représentation du système Trappist-1, situé à 40,5 années-lumière de la Terre. © ESO

Déceler l'existence d'extraterrestres sur un monde extérieur au Système solaireSystème solaire est une tâche encore lointaine, mais les observations du James-Webb dans le cadre de sa mission principale, attendues par le grand public et les scientifiques, débuteront à l'horizon de l'été 2022.

 


La Nasa veut traquer les extraterrestres via la pollution atmosphérique de leur planète

Article de Nathalie MayerNathalie Mayer, publié le 15 février 2021

Alors que le rover PerseverancePerseverance s'apprête à rechercher des traces de vie microscopique sur Mars, les chercheurs de la Nasa en quête d'une réponse à la question « Sommes-nous seuls ? » explorent déjà d'autres pistes. Ils tentent d'identifier de nouvelles technosignatures qui pourraient trahir l'existence de civilisations extraterrestres intelligentes. Alors pourquoi pas, la pollution atmosphérique au dioxyde d'azoteazote (NO2) ? 

Du dioxyde d’azote (NO2), de nombreuses sources peuvent en émettre. Les océans, les volcansvolcans, les combustibles fossilesfossiles. Mais, « sur Terre, la plus grande part des émissionsémissions de NO2 provient de l'activité humaine. Jusqu'à 76 % des émissions totales, assure Ravi Kopparapu, chercheur au Goddard Space Flight Center de la Nasa, dans un communiqué de la Nasa. C'est pourquoi nous pensons qu'observer du NO2 dans l'atmosphère d'une exoplanète habitable pourrait indiquer la présence d'une civilisation extraterrestre avancée ».

C'est la première fois que ce polluant primaire est envisagé comme une possible technosignature. Avant cela, les chercheurs avaient déjà vu dans un autre polluant, une technosignature probable : les chlorofluorocarbures (CFC). Mais ce sont des produits chimiques manufacturés très spécifiques que lesdites civilisations extraterrestres avancées pourraient ne pas utiliser. Alors que le NO2 apparaît comme un sous-produit de toute combustioncombustion.

Une pollution au dioxyde d’azote pas si simple à détecter

Le dioxyde d'azote peut être détecté grâce au fait qu'il absorbe certaines longueurs d'ondelongueurs d'onde de la lumière. L'étude des chercheurs de la Nasa montre ainsi qu'une civilisation extraterrestre produisant la même quantité de NO2 que l'humanité pourrait être détectée jusqu'à 30 années-lumière de la Terre. Il faudrait pour cela tout de même 400 heures d'observations dans le spectre du visible.

Les astronomesastronomes avancent aussi que les chances de détecter du NO2 sont meilleures en direction d'étoiles plus froides que notre SoleilSoleil. Des étoiles de type K et M. Celles-ci, en effet, produisent moins de rayonnements ultraviolets qui brisent les liaisons du dioxyde d'azote. Il faudra toutefois veiller à bien distinguer le NO2 émis naturellement de celui émis par des activités industrielles. Et ne pas se laisser tromper par la présence de nuagesnuages et d'aérosolsaérosols dans l'atmosphère de l'exoplanète étudiée. Ceux-ci pourraient en effet absorber la lumière aux mêmes longueurs d'onde que le dioxyde d'azote.


Le télescope James Webb pourrait détecter des E.T. pollueurs

L'idée avait déjà été lancée il y a deux ans par un groupe de jeunes exobiologistes mais elle vient d'être reprise par des astrophysiciens confirmés. Il devrait être possible de découvrir l'existence d'une civilisation technologique extraterrestre en détectant les CFC et autres gaz à effet de serregaz à effet de serre non naturels qu'elle aurait utilisés pour terraformer une exoplanète. Pour cela, il suffirait d'analyser la composition de son atmosphère avec le James Webb Space Telescope (JWST) ou ses successeurs.

Article de Laurent SaccoLaurent Sacco paru le 28/07/2014

Une vue d'artiste d'une exoplanète rocheuse avec une atmosphère autour d'une naine blanche. Elle pourrait garder les traces de l'existence d'une civilisation E.T. éteinte même des milliers d'année après sa disparition sous la forme de CFC en grande quantité dans son atmosphère. © Christine Pulliam (CfA)
Une vue d'artiste d'une exoplanète rocheuse avec une atmosphère autour d'une naine blanche. Elle pourrait garder les traces de l'existence d'une civilisation E.T. éteinte même des milliers d'année après sa disparition sous la forme de CFC en grande quantité dans son atmosphère. © Christine Pulliam (CfA)

Nous connaissons déjà l'existence de plus de 1.800 exoplanètes dans notre Galaxie et tout indique que nous ne sommes encore qu'au tout début de l'exploration de ces mondes dans la Voie lactée. Comme nous l'a expliqué Xavier Delfosse, la récente remise en cause de l'existence de la superterresuperterre potentiellement habitable Gliese 581 d n'affecte pas les précédentes estimations qui indiquaient qu'il doit exister des milliards de ces astresastres dans la Galaxie. Plus que jamais, l'astrophysiqueastrophysique nous conduit à envisager la possibilité non seulement qu'il existe une autre forme de vie dans l'universunivers mais également une autre civilisation technologique comme la nôtre.

Sa détection aurait plusieurs répercussions sur notre civilisation. Elle pourrait nous apprendre, par exemple, qu'il est possible de survivre aux défis que l'humanité va affronter au XXIe siècle, lesquels pourraient entraîner notre disparition. Mais comment avoir une preuve de l'existence d'une civilisation extraterrestre ? On pourrait, bien sûr, et c'est ce que fait le programme Seti, chercher des émissions radioradio qui soient indubitablement le produit d'une technologie. Une autre idée récemment avancée et qui a été reprise par les astrophysiciens Gonzalo Gonzalez Abad, Avi Loeb et Henry LinLin du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) vient de faire l'objet d'une publication déposée sur arxiv.


Présentation du successeur du télescope spatial Hubble. Le JWST devrait notamment nous permettre de voir les premières étoiles de l’univers observable mais on attend aussi de lui des informations sur la composition des atmosphères des exoplanètes. © James Webb Space Telescope (JWST), YouTube

Les trois chercheurs sont, en effet, arrivés à la conclusion que le James Webb Space Telescope (JWST) serait en mesure de détecter des concentrations de deux chlorofluorocarbones (en l'occurrence CF4 et CCl3F) dix fois supérieures à celles de l'atmosphère terrestre dans celles de certaines exoplanètes. Il faudrait pour cela qu'elles soient en orbite autour de naines blanches. On sait qu'il en existe bel et bien et certaines pourraient être dans la zone d’habitabilité. Mais quel est le lien avec une civilisation ET ?

Terraformation ou géo-ingénierie extraterrestre

Pour autant que nous le sachions, il n'existe aucun processus naturel capable d'enrichir considérablement l'atmosphère d'une planète tellurique en chlorofluorocarbones (CFC). Si nous la trouvions, il s'agirait donc nécessairement d'une technosignature. Il pourrait s'agir, par exemple, des restes d'une période où une civilisation extraterrestre ne se souciait pas de son environnement. Étant donné que ces deux CFC ont des duréesdurées de vie d'environ 50.000 ans, ils pourraient donc permettre à l'atmosphère d'une exoplanète de garder la mémoire du passé turbulent de cette civilisation même après son extinctionextinction. Le plus probable est que les CFC auraient été massivement et délibérément libérés pour terraformer une planète qui était trop froide pour permettre l'existence de grandes quantités d'eau liquideliquide. Il pourrait aussi s'agir d'une stratégie adoptée par la civilisation E.T. pour maintenir habitable sa planète du fait du refroidissement de son étoile hôte.

En théorie, on pourrait également chercher ce type de technosignature pour des exoplanètes en orbite autour d'étoile de type solaire mais, selon les trois astrophysiciens, il faudrait pour cela attendre la génération de télescope qui succédera au JWST.