Pourrions-nous trouver de la vie extraterrestre grâce à sa pollution ?

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La vie extraterrestre pourrait un jour être découverte non pas grâce aux signaux radio diffusés à travers le cosmos, mais grâce à un effet secondaire bien trop familier de la civilisation : la pollution.

C’est l’atmosphère terrestre qui le préoccupe habituellement. Mais un jour, il y a une dizaine d’années, un collègue a frappé à la porte de Gonzalo González Abad et lui a posé une question inattendue : «Si vous deviez chercher des traces d’une civilisation extraterrestre technologiquement avancée, à des années-lumière de nous, comment essaieriez-vous de le faire ?»

González Abad, spécialiste de l’atmosphère au Centre d’astrophysique Harvard-Smithsonian, réfléchit un instant avant de répondre : « CFC » -(chlorofluorocarbones).

Sur Terre, divers appareils, notamment les aérosols et les réfrigérateurs, ont émis ces gaz pendant des années, en quantités énormes , avant que l’on réalise que les CFC érodaient la couche d’ozone .

«Ils ont une longue durée de vie et la nature ne les produit pas», explique M. González Abad. Si une population extraterrestre avait pollué son monde comme nous avons pollué le nôtre au XXe siècle, les télescopes pourraient être en mesure de détecter la présence de CFC dans l’atmosphère de leur planète. Il s’agirait d’un indice potentiel d’une culture riche en technologie ailleurs dans l’univers. Ce que les scientifiques appellent une «technosignature».

Peut-être que nous ne sommes pas seuls… à gâcher une planète. Tout comme les déchets des gens peuvent révéler leurs secrets , les extraterrestres pourraient se trahir par leur simple négligence. Au fil des années, les chercheurs ont beaucoup réfléchi à cette question et ont proposé diverses technosignatures possibles reposant sur des niveaux élevés de pollution extraterrestre. De la lumière excessive aux débris spatiaux en passant par les gaz nocifs présents dans l’atmosphère d’une planète extraterrestre, différents types de détritus pourraient en théorie révéler la présence d’une civilisation lointaine.

Aujourd’hui, des télescopes suffisamment puissants pour détecter des technosignatures font leur apparition et de nombreux scientifiques espèrent les utiliser dans les décennies à venir pour tenter de trouver de la vie sur d’autres mondes. Les poubelles sont là-bas. Peut être.

En 2014, González Abad a co-écrit un article discutant de la possibilité de trouver des extraterrestres via les émissions de CFC. Les chercheurs ont calculé que si la concentration de ces gaz dans l’atmosphère d’une planète lointaine atteignait environ 10 fois leur concentration sur Terre, il serait peut-être possible de détecter leur présence à l’aide du télescope spatial James Webb, devenu opérationnel en 2022.

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Surtout, les CFC pourraient rester dans l’atmosphère d’une planète pendant des dizaines de milliers d’années, ce qui signifie qu’une civilisation extraterrestre n’aurait pas nécessairement besoin de les produire très longtemps pour laisser une trace d’activité liée aux CFC. Le chlore présent dans l’atmosphère terrestre aujourd’hui est dû aux émissions de CFC au cours des dernières décennies. Ces gaz sont aujourd’hui interdits dans le monde entier, mais il reste encore beaucoup à faire si nous voulons les éliminer complètement .

La détection des CFC avec le télescope spatial James Webb pourrait être possible si la planète polluée était en orbite autour d’une petite étoile naine blanche, suggèrent González Abad et ses co-auteurs, car cela augmenterait les chances que des niveaux de lumière utiles atteignent la Terre. Les scientifiques sont capables de rechercher des CFC et divers autres produits chimiques dans l’atmosphère de planètes lointaines, en étudiant les spectres – ou longueurs d’onde spécifiques de la lumière – réfléchis par des mondes extraterrestres. Étant donné qu’une partie de la lumière est absorbée par des produits chimiques tandis qu’une autre passe à travers, le caractère précis de la lumière transmise peut révéler quels produits chimiques sont présents sur un corps distant.

La plupart des propositions de technosignatures extraterrestres qui ont été lancées à ce jour sont inspirées par les polluants que les humains ont créés ici sur Terre. Les scientifiques se sont demandé si nous pourrions découvrir des civilisations extraterrestres en repérant, par exemple, d’énormes quantités de chaleur perdue émise par des sources industrielles. D’autres ont suggéré que si les extraterrestres succombaient dans une guerre nucléaire à grande échelle sur leur planète, nous pourrions peut-être voir les éclairs lumineux de leurs ogives explosives depuis la Terre . Et puis il y a les débris spatiaux – pourrions-nous en observer des masses en orbite autour d’un autre monde ? Peut-être qu’une partie dérivera un jour près de la Terre .

La science-fiction regorge d’histoires d’humains explorant l’espace pour ensuite tomber sur des détritus extraterrestres. Dans le film Alien de 1979, l’équipage du Nostromo tombe sur un mégaship extraterrestre écrasé . Moins on en dit sur ce qui se passera ensuite dans ce cas, mieux ce sera.

Revenant aux gaz, qui pourraient être détectables de bien plus loin, les scientifiques ont envisagé de rechercher d’autres polluants gazeux que les CFC. Prenez du dioxyde d’azote, ou NO2. «La majeure partie du NO2 sur notre planète provient de l’activité industrielle», explique Giada Arney du Nasa Goddard Space Flight Center, qui a co-écrit une étude de 2021 sur le potentiel de découverte de civilisations extraterrestres en recherchant la pollution par le NO2 dans la galaxie. Sur Terre, environ 65 % du NO2 provient des émissions causées par les voitures, les navires, les avions et les centrales électriques, entre autres sources anthropiques.

Contrairement aux CFC, le NO2 ne reste pas dans l’atmosphère pendant des milliers d’années, ce qui pourrait le rendre plus difficile à trouver sur d’autres planètes. Cependant, d’un autre côté, l’augmentation et la diminution des concentrations de NO2 pourraient nous donner une idée des niveaux d’activité industrielle qui se produisent sur un monde extraterrestre. Arney explique qu’elle et ses collègues ont eu l’idée de leur article après que les niveaux de NO2 dans l’atmosphère terrestre aient fortement chuté pendant les confinements liés au Covid-19. Les mesures au sol ont révélé que le NO2 a chuté d’environ 30 % dans certains pays soumis à des mesures de confinement strictes – et des réductions des émissions de NO2 ont également été observées par les satellites en orbite autour de la Terre .

Il n’est pas déraisonnable de suggérer qu’une civilisation extraterrestre qui nous observe pourrait remarquer ce changement. «On pourrait également penser aux technosignatures temporelles qui pourraient vous fournir des informations supplémentaires sur ce qui se passe dans l’atmosphère de la planète», explique Arney.

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Cependant, outre la courte durée de vie du NO2, il y a aussi le problème qu’il existe un grand nombre de sources naturelles qui le produisent – ​​de la foudre aux incendies de forêt , donc le découvrir ne constitue peut-être pas une preuve irréfutable qu’une civilisation extraterrestre a développé des moteurs à combustion interne, car par exemple, ou toute autre technologie crachant du NO2. Cela dit, Arney et ses co-auteurs soutiennent que, sur Terre, les sources naturelles ne produiraient pas à elles seules suffisamment de NO2 pour le rendre détectable à distance. Par conséquent, l’observer dans l’atmosphère d’une autre planète pourrait en fait laisser entendre qu’une activité industrielle est en cours.

Les scientifiques se penchent déjà sur la lumière réfléchie par des planètes lointaines pour tenter de déterminer quels produits chimiques pourraient y être présents. En septembre, des chercheurs ont annoncé avoir utilisé le télescope spatial James Webb pour détecter du méthane et du dioxyde de carbone dans l’atmosphère d’une planète appelée K2-18b, qui orbite autour d’une étoile naine à environ 120 années-lumière de la Terre. Il s’agit en soi d’une découverte majeure car elle suggère que la planète pourrait être enveloppée par un océan d’eau.

«C’est la première fois que nous sommes aussi près de dire que nous pouvons dire qu’il y a un océan sur une exoplanète», a déclaré Nikku Madhusudhan de l’Université de Cambridge.

Mais lui et ses collègues ont également trouvé des preuves de l’existence d’un composé encore plus excitant connu sous le nom de sulfure de diméthyle, ou DMS, dans l’atmosphère de K2-18b. Sur Terre, seule la vie produit ce composé, bien qu’il soit également émis par certaines sources industrielles – les usines de pâte à papier qui transforment le bois, par exemple.

Madhusudhan souligne que le résultat est provisoire et nécessite une confirmation supplémentaire pour être sûr que DMS est réellement là. Mais, en principe, il pourrait s’agir d’une biosignature – un signe de vie – et, qui sait, peut-être même d’une technosignature, si les extraterrestres traitent les matériaux de la même manière que nous traitons le bois sur Terre. Madhusudhan ajoute cependant qu’il a du mal à imaginer une civilisation extraterrestre industrialisée sur un monde qui pourrait être entièrement recouvert d’eau.

Et pourtant, la recherche de la vie ailleurs dans l’univers devrait, dit-il, envisager des possibilités qui pourraient nous surprendre : « Nous devrions nous attendre à l’inattendu ».

La grande force des propositions visant à rechercher des civilisations technologiquement avancées à l’aide de gaz polluants réside dans le fait que, dans les décennies à venir, nos capacités d’observation s’amélioreront considérablement, explique Jane Greaves, de l’université de Cardiff. «Il est impressionnant que ces traces de gaz soient potentiellement détectables», explique-t-elle, notant que les prochains télescopes seront bien adaptés à ce type d’analyse.

Outre le télescope spatial James Webb, qui orbite désormais autour du soleil, il existe l’ Extremely Large Telescope de l’Observatoire européen austral , une installation au sol située au Chili qui devrait devenir opérationnelle en 2028.

La Nasa prévoit actuellement un télescope spatial appelé Large Arpenteur optique infrarouge ultraviolet, ou Luvoir , pour les années 2030. Arney et ses collègues ont pris en compte les capacités de cet appareil lors du calcul de la manière dont ils pourraient détecter le NO2 sur une planète extraterrestre.

Et enfin, il y a l’ Observatoire des Mondes Habitables , un télescope spécialement conçu pour rechercher des biosignatures – et peut-être des technosignatures, par extension – à la fin des années 2030 ou dans les années 2040. «Si nous pouvons tenir un certain nombre d’années ennuyeuses, cela va être fascinant», déclare Greaves.

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Mais les télescopes optiques ont leurs limites. Andrew Siemion, de l’Institut Seti, créé pour rechercher la vie ailleurs dans l’Univers, affirme que la plupart des efforts de son organisation visent à détecter les signaux radio émis par des extraterrestres à travers la galaxie.

«Nous consacrons peut-être 5 % de notre temps et de notre raisonnement à certaines de ces autres idées», dit-il, soulignant que les émissions radio pourraient être détectées «à travers la galaxie», ce qui signifie que nous pourrions avoir plus de chances de les repérer.

Siemion fait valoir un autre point. Étant donné que les technosignatures possibles suggérées jusqu’à présent sont essentiellement toutes basées sur des polluants produits par les humains, il existe un risque de supposer que les civilisations extraterrestres seront très similaires à la nôtre, alors que rien ne garantit que ce serait le cas.

Comme le dit Madhusudhan, « attendez-vous à l’inattendu » – plutôt que d’adopter une vision anthropocentrique de la vie à travers l’Univers. Dans cette optique, Seti se concentre de plus en plus sur la recherche d’anomalies dans les données plutôt que sur des traces spécifiques dont on pourrait supposer qu’elles pourraient être laissées par une population extraterrestre, explique Siemion. Tout ce qui est étrange dans un ensemble de données d’observations cosmiques pourrait être la preuve irréfutable dont nous avons besoin.

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«Nous n’avons pas besoin d’entrer dans l’esprit des ET, pour ainsi dire, et d’imaginer ce qu’ils pourraient faire ou même d’exiger qu’ils aient le même type d’évolution technologique que les êtres humains», explique Siemion.

En d’autres termes, il n’est même pas nécessaire de savoir exactement ce que nous recherchons – nous devons simplement trouver quelque chose d’inattendu qui justifie une enquête plus approfondie.

Peut-être que toutes ces technosignatures proposées, bien que potentiellement sur la bonne voie, reflètent davantage notre prise de conscience croissante que les humains sont une espèce désordonnée et polluante. Peut-être qu’il y a même une certaine culpabilité là-dedans aussi. On se console en imaginant que les extraterrestres feraient les mêmes erreurs.

Comme le dit Arney, les formes de vie véritablement intelligentes pourraient, en fin de compte, ne pas produire de technosignatures basées sur des polluants, même des CFC, pendant de longues périodes de leur histoire – peut-être seulement pendant de brefs instants avant de nettoyer leurs activités. Il faudrait alors avoir la chance de pouvoir rechercher de telles signatures au bon moment.

«Je me demande un peu combien de temps la pollution va s’exprimer», déclare Arney. «J’aime espérer qu’une civilisation parviendra à se ressaisir.»