De manière passionnante, nous avons pu détecter la composition d’atmosphères sur une poignée de planètes en orbite autour d’autres étoiles. Mais si les observatoires spatiaux de nouvelle génération se mettent en ligne au cours des deux prochaines décennies, certains scientifiques proposent d'utiliser une nouvelle technique pour déterminer des détails tels que la vie multicellulaire arborescente sur les planètes extrasolaires.
Alors que des études antérieures ont discuté de la probabilité de détecter la vie sur des exoplanètes à travers des signes de gaz biogéniques dans l'atmosphère, ou de voir des «reflets» de lumière au large des océans ou des lacs, ces techniques sont limitées en ce que, par exemple, les gaz biogènes pourraient être des signes de la vie unicellulaire ou multicellulaire - ne fournissant pas beaucoup de détails - et comme nous l'avons vu de Titan, les reflets des corps planétaires ne viennent pas nécessairement des lacs remplis d'eau.
Les chercheurs Christopher Doughty et Adam Wolf de la Carnegie Institution proposent d'utiliser une technique que les satellites en orbite autour de la Terre utilisent déjà pour déterminer les types de cultures et la couverture terrestre, ainsi que la détection des nuages, les conditions atmosphériques et d'autres applications.
Appelé fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle (BRDF), ce type de télédétection détermine les causes de la réflectance différente à différents angles de soleil et de vue. Par exemple, les arbres projettent des ombres sur la planète, et le motif à grande échelle des ombres rendrait la lumière réfléchie par la végétation pour prendre des caractéristiques de luminosité et de couleur spécifiques.
«BRDF découle de la visibilité changeante des ombres projetées par les objets», ont écrit les chercheurs dans leur article, «et la présence de structures arborescentes se distingue clairement d'un sol plat avec le même spectre de réflectance. Nous avons examiné si le BRDF pouvait détecter l'existence de structures arborescentes sur une planète extrasolaire en utilisant des changements dans l'albédo planétaire comme une planète en orbite autour de son étoile. »
Ils ont utilisé un modèle informatique pour simuler la réflectance de la végétation à différents angles de phase planétaire et ont ajouté à la fois une couverture nuageuse simulée et réelle pour calculer l'albédo planétaire d'une planète végétalisée et non végétalisée avec une eau liquide abondante.
En fonction de la précision avec laquelle la couverture nuageuse planétaire peut être résolue, ainsi que des instruments de sensibilité des missions proposées telles que le Terrestrial Planet Finder, cette technique pourrait théoriquement détecter la vie multicellulaire arborescente sur des exoplanètes dans environ 50 systèmes stellaires proches.
Les angles de l'engin spatial, de la planète et de son soleil devraient être pris en compte, mais l'équipe affirme que ces caractéristiques changeraient de manière prévisible au fil du temps, produisant un motif détectable.
Si la végétation sur l'exoplanète était suffisamment étendue, elle affecterait les propriétés réfléchissantes de la planète entière.
"Nous avons constaté que même si l'albédo planétaire entier était rendu à un seul pixel, le taux d'augmentation de l'albédo à l'approche d'une illumination totale de la planète serait comparativement plus élevé sur une planète végétalisée que sur une planète non végétalisée", ont-ils déclaré.
