Une nouvelle technique pourrait trouver un autre «point bleu pâle» - Space Magazine

En regardant la Terre du point de vue des extraterrestres, les scientifiques ont développé une nouvelle technique pour rechercher d'autres mondes qui pourraient abriter des océans, et donc la vie. En utilisant l'ancien vaisseau spatial Deep Impact, qui est maintenant utilisé pour la mission EPOXI, les scientifiques sont en mesure de regarder le spectre de la lumière d'une planète extrasolaire qui révélerait la présence d'eau. «Nous avons utilisé le télescope imageur haute résolution sur l'impact profond pour regarder la Terre à des dizaines de millions de kilomètres de distance», a déclaré Nicolas B. Cowan, de l'Université de Washington », et développé une méthode pour indiquer la présence des océans en analysant comment La lumière de la Terre change à mesure que la planète tourne. Cette méthode peut être utilisée pour identifier les Terres océaniques extrasolaires. »

L'année dernière, l'équipe scientifique d'EPOXI a pu réaliser des vidéos de la Lune en transit sur Terre (voir notre article de juillet 2008). L'équipe a maintenant pratiqué la technique en regardant la Terre et a déterminé qu'elle devrait être en mesure de détecter les océans sur d'autres mondes en regardant le spectre changeant de la lumière que la planète émet lorsqu'elle tourne.

Cowan est l'auteur principal d'un article sur cette recherche paru dans le numéro d'août 2009 de l'Astrophysical Journal. Notre planète est toujours bleue à cause de la diffusion de Rayleigh de la lumière du soleil par l'atmosphère, la même raison que le ciel nous apparaît bleu à la surface, souligne Cowan. «Ce que nous avons étudié dans cet article était de savoir comment cette couleur bleue change dans le temps: les océans sont plus bleus que les continents, qui apparaissent en rouge ou en orange parce que la terre est plus réfléchissante aux longueurs d'onde de la lumière rouge et proche infrarouge. Les océans ne réfléchissent que beaucoup aux longueurs d'onde bleues (courtes) », a déclaré Cowan.

"Un" point bleu pâle "est la meilleure image que nous obtiendrons d'un monde extrasolaire semblable à la Terre en utilisant même les télescopes les plus avancés prévus pour les deux prochaines décennies", a poursuivi Cowan. «Alors, comment pouvons-nous savoir s'il est capable de soutenir la vie? Si nous pouvons déterminer que la planète possède des océans d'eau liquide, cela augmente considérablement la probabilité qu'elle soutienne la vie. »

Cette image couleur à angle étroit de la Terre, surnommée «Pale Blue Dot», fait partie du tout premier «portrait» du système solaire pris par Voyager 1 et rendu célèbre par l'astronome Carl Sagan. Le vaisseau spatial a acquis un total de 60 images pour une mosaïque du système solaire à une distance de plus de 4 milliards de miles de la Terre et à environ 32 degrés au-dessus de l'écliptique. De la grande distance du Voyager, la Terre est un simple point de lumière, inférieur à la taille d'un élément d'image, même dans la caméra à angle étroit. La Terre était un croissant de seulement 0,12 pixel. Par coïncidence, la Terre se trouve en plein centre d'un des rayons lumineux diffusés résultant de la prise de l'image si proche du soleil. Cette image agrandie de la Terre a été prise à travers trois filtres de couleur - violet, bleu et vert - et recombinée pour produire l'image couleur. Les caractéristiques d'arrière-plan de l'image sont des artefacts résultant du grossissement. Crédit: NASA JPL

Les cartes que l'équipe a créées ne sont sensibles qu'aux positions longitudinales (Est - Ouest) des océans et des continents. De plus, les observations ne font que détecter ce qui se passe près de l'équateur de la Terre: l'équateur reçoit plus de lumière solaire que les latitudes plus élevées, et le vaisseau spatial EPOXI était au-dessus de l'équateur lorsque les observations ont été prises. Ces limitations de la visualisation de la géométrie pourraient également nuire aux observations de planètes extrasolaires: "Nous pourrions voir à tort la planète comme un monde désertique si elle avait une bande presque solide de continents autour de son équateur et des océans à ses pôles", a déclaré Cowan.

D'autres choses que l'eau peuvent faire apparaître une planète bleue; par exemple, dans notre système solaire, la planète Neptune est bleue en partie à cause de la présence de méthane dans sa haute atmosphère. "Cependant, un monde semblable à Neptune apparaîtrait comme un bleu immuable en utilisant cette technique, et encore une fois, ce sont les changements de couleur bleue qui nous révèlent les océans", a déclaré Cowan. "Il y a des scénarios étranges que vous pouvez imaginer qui n'impliquent pas les océans mais conduiraient à des taches bleues variables sur une planète, mais ce ne sont pas très plausibles."

"Un spectre de la lumière de la planète qui révèle la présence d'eau est nécessaire pour confirmer l'existence des océans", a déclaré Drake Deming, co-auteur de l'article au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Md. Instruments qui produisent un spectre sont attachés aux télescopes et diffusent la lumière dans ses couleurs composantes, comme un prisme sépare la lumière blanche en un arc-en-ciel. Chaque élément et molécule émet et absorbe la lumière à des couleurs spécifiques. Ces couleurs peuvent être utilisées comme une empreinte digitale pour les identifier.

«Trouver la molécule d'eau dans le spectre d'une planète extrasolaire indiquerait qu'il y a de la vapeur d'eau dans son atmosphère, ce qui rend probable que les taches bleues que nous voyions en tournant étaient en fait des océans d'eau liquide. Cependant, il faudra de futurs grands télescopes spatiaux pour obtenir un spectre précis de planètes aussi éloignées, alors que notre technique peut être utilisée maintenant comme indication qu'ils pourraient avoir des océans », a déclaré Deming. La technique ne nécessite que des spectres relativement grossiers pour obtenir l'intensité de la lumière sur de larges gammes de couleurs, selon l'équipe.

EPOXI est une combinaison des noms des deux composantes de la mission étendue: une recherche de planètes extrasolaires pendant la croisière vers Hartley 2, appelée Observations et caractérisation de la planète extrasolaire (EPOCh), et le survol de la comète Hartley 2, appelé Deep Impact eXtended Investigation (DIXI).

Source: NASA