Serions-nous capables de détecter des signes de terraformation extraterrestre ?

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Vue d'artiste de la terraformation d'une planète située au-delà de notre système solaire. Crédits : Thibaut Roger/NCCR PlanetS

L’exploration de l’espace lointain a toujours captivé l’imagination humaine et alimenté notre curiosité sur la possibilité de vie extraterrestre. Récemment, une perspective fascinante s’est ouverte : la détection des signes de civilisations technologiquement avancées sur d’autres planètes non pas par des signaux radio, mais par leurs effets sur leur atmosphère. Des chercheurs ont en effet identifié cinq gaz à effet de serre « artificiels » qui pourraient servir de marqueurs distinctifs s’ils sont abondants dans l’atmosphère d’exoplanètes.

Les gaz à effet de serre comme technosignatures

Sur Terre, les gaz fluorés, tels que les versions fluorées du méthane, de l’éthane et du propane, sont des substances particulièrement puissantes en termes de potentiel de rétention de chaleur dans l’atmosphère. Contrairement à leurs homologues non fluorés, ces composés sont en effet extrêmement stables et peuvent persister pendant des décennies, voire des siècles une fois libérés dans l’air. Leur capacité à piéger efficacement le rayonnement infrarouge en fait donc des agents de réchauffement climatique très efficaces.

Par ailleurs, ces gaz fluorés ne sont pas produits naturellement en quantités significatives sur Terre. Leur présence accrue dans l’atmosphère est en effet principalement attribuée aux activités industrielles humaines avancées, telles que la fabrication de semi-conducteurs où ils sont utilisés comme gaz de processus pour diverses applications.

La présence de quantités significatives de ces gaz dans l’atmosphère d’une planète lointaine suggérerait donc non seulement une capacité à produire ces substances complexes, mais aussi une volonté et une maîtrise technologique suffisantes pour les utiliser dans des applications de grande envergure.

Ce scénario ouvre également la porte à des implications fascinantes. Une civilisation extraterrestre capable de transformer intentionnellement son environnement climatique pourrait en effet chercher à terraformer une planète autrement inhospitalière pour la rendre habitable en utilisant ces différents gaz. Pour rappel, le concept de terraformation, souvent exploré dans la science-fiction et parmi les scientifiques, représente une utilisation proactive de la technologie pour modifier les conditions planétaires et potentiellement créer des habitats humains viables sur des mondes lointains.

Ainsi, la détection de gaz fluorés comme technosignatures sur une exoplanète offrirait non seulement des indices sur les capacités technologiques d’une civilisation extraterrestre, mais aussi sur ses motivations et ses objectifs en matière d’exploration et de transformation de l’univers environnant.

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Interprétation artistique d’une exoplanète. Crédits : Ed Bell pour la Fondation Simons

L’importance de la détection extraterrestre avec James Webb

Dans cette quête de vie extraterrestre, des chercheurs ont récemment effectué des simulations pour explorer le potentiel du télescope James Webb dans la détection de plusieurs de ces gaz. Pour leurs simulations, les auteurs de l’étude ont choisi cinq gaz à effet de serre artificiels utilisés dans des applications industrielles telles que la fabrication de puces informatiques : des versions fluorées du méthane, de l’éthane et du propane, ainsi que des espèces constituées d’azote et de fluor ou de soufre et de fluor.

L’une des raisons pour lesquelles ces gaz artificiels ont été choisis est leur pouvoir de réchauffement incroyablement efficace. L’hexafluorure de soufre a par exemple un potentiel de réchauffement 23 500 fois supérieur à celui du dioxyde de carbone. Un autre avantage des gaz étudiés par les chercheurs (du moins pour la détection de technosignatures) est qu’ils ont une durée de vie exceptionnellement longue, ce qui signifie qu’ils pourraient persister dans une atmosphère semblable à celle de la Terre pendant 50 000 ans.

Pour cette étude, l’équipe a simulé la présence de ces gaz sur TRAPPIST-1f, une planète du système TRAPPIST-1, une famille de sept mondes rocheux situés à environ 40 années-lumière de la Terre dans la constellation du Verseau. Les chercheurs ont alors découvert que les instruments à bord du JWST seraient effectivement capables de détecter les gaz à effet de serre produits artificiellement au niveau d’abondance requis pour l’ingénierie climatique. Cela signifie que si une civilisation extraterrestre émet un grand nombre de gaz à effet de serre dans son atmosphère pour rendre son monde plus habitable, nos télescopes actuels pourraient être capables de les repérer.

Les détails de l’étude sont publiés dans The Astrophysical Journal.