Y a-t-il de la vie en dehors de notre planète ?

La question séculaire a longtemps été posée par les scientifiques et les chercheurs sans beaucoup de progrès pour trouver la réponse.

Il y en a eu plus de 4, 200 exoplanètes découvertes en dehors de notre système solaire, et tandis que des techniques passées ont été développées pour tester la vie sur les exoplanètes, dont aucun n'a été testé pour le complexe, vie non technologique comme la végétation. Maintenant, les télescopes spatiaux pourraient bientôt être en mesure de voir directement ces planètes, y compris une dans la zone habitable de l'étoile voisine la plus proche de la Terre. Avec l'aide de ces télescopes et d'une équipe de chercheurs en informatique et en astronomie de la Northern Arizona University, une réponse à cette question pourrait ne pas être si extraordinaire.

Financé par une subvention de la NASA Habitable Worlds, une équipe de chercheurs, qui comprend Chris Doughty, David Trilling et Ph.D. étudiant Andrew Abraham, a publié une étude dans le Revue internationale d'astrobiologie qui développe et teste une technique pour déterminer si la vie spécifiquement multicellulaire ou complexe mais non technologique peut être détectée de manière unique en dehors du système solaire.

Pour tenter de trouver des réponses, l'équipe s'est tournée vers l'une des formes de vie multicellulaires les plus courantes sur Terre :les arbres. Plus précisement, leurs ombres.

"La Terre a plus de trois mille milliards d'arbres, et chacun projette des ombres différemment des objets inanimés, " dit Doughty, auteur principal de l'article et professeur adjoint à l'École d'informatique, L'informatique, et les cybersystèmes. « Si vous sortez à midi, presque toutes les ombres proviendront d'objets humains ou de plantes et il y aurait très peu d'ombres à cette heure de la journée s'il n'y avait pas de vie multicellulaire."

L'équipe émet l'hypothèse qu'une abondante vie multicellulaire photosynthétique verticale (arbres) projettera des ombres aux angles élevés du soleil, les distinguant de la vie cellulaire unique. Par conséquent, l'utilisation des futurs télescopes spatiaux pour observer les types d'ombres projetées devraient, en théorie, déterminer s'il existe des formes de vie similaires sur les exoplanètes.

"La partie difficile est que tout futur télescope spatial n'aura probablement qu'un seul pixel pour déterminer si la vie existe sur cette exoplanète, " dit Abraham, qui a travaillé en étroite collaboration avec Doughty sur l'étude. "Donc, la question devient :Pouvons-nous détecter ces ombres indiquant la vie multicellulaire avec un seul pixel ?

Avec un seul pixel avec lequel travailler, l'équipe devait s'assurer que les ombres détectées dans ces télescopes étaient bien une vie multicellulaire, pas d'autres caractéristiques d'exoplanètes comme les cratères.

"Il a été suggéré que les cratères pourraient projeter des ombres semblables à des arbres, et notre idée ne fonctionnerait pas, " dit Trilling, professeur agrégé d'astronomie. "Donc, nous avons décidé de regarder la réplique du site d'alunissage dans le nord de l'Arizona, où les astronautes d'Apollo se sont entraînés pour leur mission sur la lune."

Des drones ont été utilisés à différents moments de la journée pour déterminer que les cratères projetaient en fait des ombres différentes de celles des arbres.

Les chercheurs se sont ensuite tournés vers l'imagerie pour déterminer si leur théorie fonctionnerait à grande échelle. En utilisant le satellite POLDER (Polarisation et Directionality of Earth's Reflectance), l'équipe a pu observer les ombres sur Terre à différents angles du soleil et à différents moments de la journée. La résolution a été réduite pour imiter à quoi ressemblerait la Terre en tant que pixel unique pour un observateur distant lorsqu'elle tourne autour du soleil. Puis, l'équipe a comparé cela à des données similaires de Mars, la lune, Vénus et Uranus pour voir si la vie multicellulaire de la Terre était unique.

L'équipe a découvert que sur des parties de la planète où les arbres étaient abondants, comme le bassin amazonien, la vie multicellulaire a pu être distinguée, mais quand il s'agissait d'observer la planète dans son ensemble comme un seul pixel, distinguer la vie multicellulaire était difficile.

Cependant, le potentiel que l'observation des ombres apporte à la conversation sur la vie sur les exoplanètes pourrait être plus proche que les scientifiques et les chercheurs ne l'ont jamais été auparavant. Doughty pense que la technique reste valable en théorie :un futur télescope spatial pourrait s'appuyer sur les ombres trouvées dans un seul pixel.

"Si chaque exoplanète n'était qu'un seul pixel, nous pourrions peut-être utiliser cette technique pour détecter la vie multicellulaire dans les prochaines décennies, " dit-il. " Si plus de pixels sont nécessaires, nous devrons peut-être attendre plus longtemps les améliorations technologiques pour déterminer si la vie multicellulaire sur les exoplanètes existe."