Comment recherche-t-on la vie extraterrestre ?

Mars Curiosity a mis les roues sur la planète rouge il y a tout juste un an. Depuis, le robot étudie l'environnement de Mars, un environnement favorable à la vie ... il y a des milliards d'années. Les scientifiques s'échinent à mettre la main sur une trace de vie sur Mars ou ailleurs. Mais malgré plusieurs décennies de recherche, aucun signe de vie extraterrestre n’a encore été détecté. Ce manque de résultat est-il dû à un problème de méthodes ? Pour y voir plus clair, francetv info revient sur les techniques déjà utilisées, celles actuellement expérimentées et celles qui pourraient l'être dans le futur. Si l’on veut trouver de la vie extraterrestre, il faut :

1Ecouter le ciel

Le programme de recherche SETI (Search for extraterrestrial intelligence) écoute l’univers et émet des messages dans l’espoir de capter un signal intelligent. Lancé aux Etats-Unis dans les années 1960, il n’a encore abouti à rien de concret, mis à part un signal non-identifié capté en 1977 et baptisé "Wow !". "Un signal de 72 secondes qui n'a jamais été à nouveau entendu en dépit de tentatives répétées", raconte Slate. "Le résultat scientifique de SETI est nul !" s’exclame Louis d’Hendecourt dans le livre De l’inerte au vivant.

En France, le centre de radioastronomie de Nançay (Cher) a été, au XXe siècle, l’un des hauts lieux des écoutes SETI. "Mais nous ne participons plus au programme depuis bien longtemps", indique le centre à francetv info, en précisant que les écoutes n’ont absolument rien donné. Du coup, dans l’Hexagone, le programme fait sourire. "SETI, c’est le rêve, et comme il faut bien rêver, j’ai tendance à voir ce programme de façon sympathique", déclare Patrick Forterre, chef d’unité à l’institut Pasteur, qui a participé au livre De l’inerte au vivant.

Mais aux Etats-Unis, SETI suscite un véritable engouement. En 2012, le quotidien américain The New York Times (article en anglais) racontait la reprise de ses activités après quelques mois d’arrêt. Dernièrement, le télescope californien ATA a tourné ses oreilles vers le système Kepler-62, où ont été découvertes deux planètes-océans. Ce sont les exoplanètes les plus semblables à la Terre découvertes jusqu’ici. Voici à quoi ressemble le télescope ATA  :

2Repérer des édifices géants

Comme SETI, ce procédé entend observer des produits d’une civilisation extraterrestre intelligente. Mais celui-ci va plus loin puisqu’il projette d’observer des sociétés à la technologie très avancée. En 2005, Luc Arnold, un chercheur du CNRS qui travaille à l’Observatoire de Haute-Provence, a émis l’idée que l’une des techniques utilisées pour détecter les exoplanètes permettrait également d’observer "des structures artificielles de la taille de planètes, placées en orbite autour d'étoiles". "Il pourrait s’agir de structures utilisées par une civilisation à la technologie avancée pour capter l’énergie de son étoile", explique-t-il à francetv info.

Comment compte-t-il procéder ? Les exoplanètes sont notamment identifiées par la méthode dite des transits. Concrètement, lorsqu'une exoplanète tourne autour d’une étoile et passe dans notre champ de vision, la lumière émise par l’étoile s’altère de façon minime. C’est cette modification infime qui permet de repérer les planètes extrasolaires. Le scientifique montre qu’"un objet artificiel polygonal ou de forme plus complexe modifierait aussi la forme de la courbe de lumière du transit".

Huit ans plus tard, en 2013, personne ne s’est vraiment emparé de cette hypothèse. "Cela ne peut pas être un axe de recherche, déclare Luc Arnold à francetv info. Pour l’instant, une cause naturelle a toujours pu expliquer les courbes lumineuses étranges de certains objets observés. Mais il n’est pas impossible que cette hypothèse soit un jour vérifiée. L’esprit scientifique demande une ouverture d’esprit qui n’écarte aucune piste", fait-il valoir.

3Suivre la lumière

Les dispositifs lumineux que nous utilisons sur Terre sont visibles depuis l’espace. Pour le prouver, la Nasa a dévoilé des images de notre planète la nuit. Les continents sont tachetés de lumière et l’on distingue facilement les grandes agglomérations, comme le montre cette vidéo sortie en 2012  : 

Le magazine Wired (en anglais) rapporte que des astronomes américains avaient déjà suggéré, en 2011, que les civilisations extraterrestres pourraient être détectées par la lumière de leurs métropoles, comme c’est le cas sur notre planète. Ces lumières sont visibles de très loin. Par exemple, une ville comme Tokyo, la capitale du Japon, est facilement discernable à une distance de 30 ou 50 unités astronomiques, c’est-à-dire 30 ou 50 fois la distance Terre-Soleil (soit entre 4,8 et 7,4 milliards de kilomètres). Nous devrions être capables de faire des observations aussi lointaines dès 2018, avec le lancement du télescope spatial James Webb.

4Rechercher de l’oxygène

L’atmosphère de la Terre renferme 21% d'oxygène alors que celle des autres planètes du système solaire n'en possède que des traces. Cette concentration particulièrement élevée est due à la présence de la vie sur notre planète. Cette anomalie atmosphérique est ce que les spécialistes appellent un "biomarqueur". Il en existe d’autres, comme le méthane d’origine bactérienne. Les scientifiques recherchent donc d’éventuelles traces de vie sur les exoplanètes en les traquant.

Concrètement, la détection de ces biomarqueurs est réalisée en recherchant dans le spectre visible de la lumière de la planète une raie caractéristique de chaque gaz. Cette technique, la spectroscopie, peut même être plus précise. Vincent Boudon est directeur de recherche au CNRS et spécialiste de la spectroscopie moléculaire. Traduction : "Nous analysons la lumière des planètes et nous pouvons définir quels types de molécules sont présents dans leur atmosphère et en quelle quantité", explique-t-il à francetv info. En clair, cela permet de savoir si la composition chimique d’une planète est propice ou non à la vie.

5Détecter la chaleur

Une nouvelle technique a été évoquée par des scientifiques dans la revue Astronomy (en anglais) de juin 2013. Ils partent du principe que toute civilisation consomme de l'énergie et donc que cela crée des zones plus chaudes à la surface de leur planète. Ils proposent alors d’observer des planètes lointaines à l’aide de télescopes infrarouge pour repérer ces différences de températures.

L’idée est louable, mais pas encore réalisable. En effet, opérer de telles observations nécessite un télescope d’une taille largement supérieure à ceux dont nous disposons actuellement. Les chercheurs réclament un appareil de 74 mètres de diamètre, alors que l’actuel télescope le plus large du monde n’en mesure que 10. D’où le nom donné au projet : Colossus.

6Observer directement la surface des exoplanètes

Pour l’instant, seules 32 ou 33 exoplanètes sont observables directement, indique Vincent Boudon à francetv info. "Concrètement, sur les clichés, elles ne font que 1 pixel, concède-t-il. Mais ce qui compte, ce n’est pas l’image : c’est la lumière. Donc ce n’est pas d’une grande importance." Le nombre d’exoplanètes observées directement devrait croître avec le prochain télescope qui sera construit par l’Europe : l’E-ELT. Loin des 74 mètres de Colossus, il sera déjà d’une aide précieuse avec ses 39 mètres de diamètre. "Plus les appareils d’observation sont grands, plus ils voient loin et plus ils sont précis", résume Vincent Boudon. Qui tempère : "L’étude des exoplanètes est une science jeune. Pour l’instant, on améliore les outils."

Et pourquoi ne pas voir encore plus grand ? Un vrai bond en avant devrait être fait dans les années qui viennent avec le télescope Darwin (en anglais), préparé par l’Agence spatiale européenne. Ce télescope, une vraie innovation, devrait être formé de quatre ou cinq satellites. Dans l’idéal, Darwin pourrait avoir la puissance optique d’un télescope faisant plusieurs centaines de kilomètres de diamètre. "C’est un projet assez fou qui relève pour l’instant de la science-fiction. Mais ça arrivera un jour, estime Vincent Boudon. Grâce à lui, on sera en mesure d’observer directement la surface des exoplanètes, de voir la végétation, les reliefs, le littoral et les nuages." Bref, les chercheurs verront si la planète est habitable et si elle est susceptible ou non d’héberger une forme de vie.