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Image libre de droit / Pixabay Quelle est l’origine de la Vie ? Pourquoi est-elle apparue sur Terre ? Les hommes sont-ils les seuls êtres vivants dans l’espace ?.. Honnêtement à un moment ou un autre, je crois qu’on s’est déjà tous posé ces questions. Mais même si des recherches ont toujours été menées pour trouver des réponses, il faudra attendre les années 50 pour que les premières explications scientifiques convaincantes émergent. Le premier résultat significatif fut alors l’expérience de Miller : « L’expérience de Miller Urey a montré en 1952 qu’il était possible de fabriquer des molécules organiques nécessaires à la vie, à partir de l’énergie des éclairs et de simples gaz présents dans l’atmosphère de la Terre il y a quatre milliards d’années »1. Quelques années plus tard, dans le cadre du premier programme Apollo développé par la NASA, Joshua Lederberg, prix Nobel de médecine en 1958 et fondateur de la biologie moléculaire, posa les bases d’une nouvelle science, l’exobiologie, chargée d’étudier la vie sur terre et les possibilités de son existence sur d’autres planètes. Par définition, « L’exobiologie (ou astrobiologie) est une science interdisciplinaire qui a pour objet l’étude des facteurs et processus, notamment géochimiques et biochimiques, pouvant mener à l’apparition de la vie, d’une manière générale, et à son évolution »2. Comme on peut s’y attendre, les résultats en astrobiologie reposent énormément sur les données fournies par les sondes lors de l’exploration spatiale, mais pas que. En effet, « Cette recherche peut se faire dans le système solaire par télédétection ou, depuis peu, grâce au développement des technologies spatiales, par mesures in situ. Elle peut aussi se faire hors du système solaire, par l’approche SETI et devrait pouvoir se faire dans un futur proche, par la détermination de la composition des atmosphères des planètes extrasolaires »3. Aujourd’hui, après des années de recherches, les astrobiologistes sont en mesure de nous fournir des réponses quoique parfois partielles sur la vie dans l’univers, réponses que nous allons d’ailleurs présenter dans la suite de notre blog. 1 : Québec science ; Quand la science se penche sur les origines de la vie (2021)  2 : Société Française d’Exobiologie, Qu’est-ce que l’exobiologie ? 3 : François Raulin (2008), La revue pour l’histoire du CNRS, De l’exobiologie à l’astrobiologie

Image libre de droit / Pixabay L’univers est constitué de milliards de planètes dont celles du système solaire telles que la Terre, Jupiter, Mars… La formation de ces planètes ne s’est pas faite en même temps que celle de l’univers. En effet, si la formation de l’univers remonte à environ 13 milliards d’années, celle des planètes de notre système solaire date d’environs 4,6 milliards d’années. Avant leur formation, il n’y avait qu’un énorme nuage de gaz et de poussières flottant dans l’espace sous la forme d’un disque appelé nébuleuse primitive ou protoplanétaire, contenant des éléments chimiques tels que l’hydrogène et l’hélium. Cette nébuleuse proviendrait de l’explosion d’anciennes étoiles (supernova)1. Plusieurs hypothèses ont été établies pour tenter d’expliquer le mécanisme de formation des planètes du système solaire. D’après l’Institut Trottier de Recherche sur les Exoplanètes de l’Université de Montréal2, il existerait principalement deux grandes hypothèses explicatives : la théorie de l’accrétion et la théorie de l’instabilité gravitationnelle. La théorie de l’instabilité gravitationnelle indique quant à elle que sous l’effet des forces de gravité, l’amas de poussière et de gaz présent dans l’univers se contracte, se condense et s’effondre pour donner un disque aplati. Toujours sous l’effet de la gravité et de la densité des matériaux, le disque se fragmente et ce serait le point de départ pour la naissance des planètes. Selon la théorie de l’accrétion, « les planètes se forment à partir de minuscules particules. De petits grains de poussière entrent en collision, se collent les uns aux autres et grossissent jusqu’à atteindre une taille d’environ un kilomètre ». Cela donne naissance à des planétésimaux (bébés planètes) qui vont continuer de croître en attirant des matériaux voisins, donnant ainsi des protoplanètes qui augmentent en masse et accumulent des gaz pour donner des planètes telles que nous les connaissons. Par ailleurs, les planètes n’ont pas toutes les mêmes caractéristiques, elles se distinguent notamment par leur taille, leur composition chimique, leur proximité par rapport au soleil… On distingue ainsi des planètes telluriques ou rocheuses (Mercure, Venus, Terre, Mars) proches du soleil et des planètes géantes ou gazeuses (Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune) éloignées du soleil. Nous pouvons ainsi retenir que la formation des planètes est un processus dont le point de départ est un amas de poussières et de gaz et au cours du quel des particules en fonction de leur position par rapport à l’étoile centrale vont donner des planètes aux caractéristiques différentes. 1 : La formation du système solaire 2 : Formation de planètes – Institut Trottier de recherche sur les exoplanètes Source complémentaire : Comment le système solaire est-il né ?

Image libre de droit / iStock Maintenant vous le savez, des planètes, il en existe beaucoup. Pour rappel, rien que dans la Voie lactée (notre galaxie), on compte environ 200 à 400 milliards d’étoiles1. Et sachant qu’il existe environ 2 billions de galaxies2 dans l’Univers, et si l’on considère qu’une étoile = une planète, ce ne sont pas moins d’environ 8 × 1023 planètes dans l’Univers observable qui pourraient potentiellement abriter la vie. Rendez-vous compte, cela représente 1014 planètes par humain ! Cependant, vous vous doutez bien que si l’on avait autant de chance de croiser d’autres espèces, nous aurions déjà des amis (ou pas) martiens. Mais jusqu’à présent, rien de tout ça. Car en réalité, une planète qui ressemble à la Terre, ça ne court pas les rues, et les conditions physiques qui la caractérisent sont très restrictives. Tout d’abord, l’étoile joue un rôle fondamental dans ces conditions. En effet, si la vie s’est développé sur Terre, c’est très sûrement parce que notre Soleil n’est pas n’importe quelle étoile. C’est une étoile stable, et qui plus est se trouve dans un endroit assez calme de l’Univers. C’est aussi une étoile capable d’apporter une température modérée à notre planète rocheuse (et non gazeuse). La distance planète – étoile (maintenue par une orbite circulaire), la puissance de l’étoile et d’autres phénomènes comme l’albédo et l’effet de serre sont des paramètres qui influencent cette température. Cette température modérée permet notamment d’y trouver de l’eau à l’état liquide essentielle à la vie telle que nous la connaissons (la présence d’eau en soi sur une planète n’est d’ailleurs pas systématique). Il apparaît clair que les possibilités sont assez limitées, et que la zone habitable d’une planète est plutôt réduite. Pour bien le comprendre, je vous propose de jouer avec notre Terre. Si cette dernière s’était trouvée 5% plus proche du Soleil qu’actuellement, elle s’échaufferait au point de connaître un « runaway greenhouse effect » comme sa voisine Vénus, qui possède depuis une température suffisamment élevée pour fondre le plomb. Au contraire, si la Terre se trouvait 3% plus éloignée du Soleil , cela entraînerait une glaciation globale à tel point que même les océans se transformeraient entièrement en glace3. Un autre élément important concernant la température est sa répartition. En effet, pour voir la vie apparaître sur une planète, on ne s’attend pas à y trouver un cycle « jour-nuit » (plus ou moins long selon les planètes) alternant chaotiquement entre des températures extrêmes comme sur Uranus ou Mercure. Une bonne répartition des températures est donc essentielle, et cela se traduit par un axe de rotation modéré de la planète. La présence d’un satellite suffisamment massif (comme la Lune, qui est un satellite exceptionnel par sa masse si on la compare avec celle d’autres satellites connus) peut d’ailleurs participer de manière importante à la stabilisation de cet axe de rotation. Un dernier point à prendre en compte pour que la vie puisse apparaitre et perdurer serait la protection de la planète. Par exemple pour la Terre, deux phénomènes notables nous permettent de vivre bien protégé de certains dangers de l’espace : Vous l’aurez bien compris, la vie telle que nous la connaissons repose sur des conditions très restrictives, et la rareté de ces éléments soulignent la singularité de notre planète. Dans l’immensité cosmique, la Terre demeure jusqu’à aujourd’hui un joyau rare, d’où l’importance de préserver notre environnement pour les générations futures. 1 : Voie lactée. (2024, janvier 9). Wikipédia, l’encyclopédie libre. 2 : Conselice, C. J., Wilkinson, A., Duncan, K., Mortlock, A. (2016). The Evolution of Galaxy Number Density at z < 8 and its Implications. arXiv:1607.03909. 3 : Beauchamp, J. (2008). Le cycle global de l’eau (Université de Picardie Jules Verne, D.E.S.S. « Qualité et Gestion de l’Eau »). Source complémentaire : Le paradoxe de Fermi — Sommes-nous seuls dans l’Univers ?

Image libre de droit / Pixabay Lorsque l’on connaît les conditions nécessaires à son apparition, il est aisé de se dire que la vie terrestre tient du miracle, que l’émergence de cette vie n’a été possible que grâce à des paramètres extrêmement spécifiques survenant au bon endroit, au bon moment.  Mais alors que penser d’une vie extraterrestre ? Se pourrait-il que le « miracle » de la vie soit reproductible ? Qu’en pensent les scientifiques ? Si l’étude de la vie extraterrestre n’est pour l’instant que basée sur le seul référentiel terrestre et transposée a l’immensité de l’univers, elle relève bien aujourd’hui de la science et non plus de la fiction. Bien que les scientifiques soient plutôt d’accord et admettent aisément la présence commune de la vie microbienne (ce que les astrobiologistes qualifient de « vie simple ») dans l’univers, comme récemment dans le magazine scientifique « La Vie : Trésors du Vivant », où Françoise Combes, vice-présidente de l’académie des sciences affirme « la vie est sans doute partout dans l’univers »1, les avis divergent sur la présence de la vie complexe. Certains scientifiques quant à eux, comme le biopaléontologue Peter Ward et l’astronome Donald E. Brownlee, co-auteurs du livre « Rare Earth », qualifient l’hypothèse de la présence de civilisation extraterrestre d’invention permettant aux hommes de se sentir moins seuls2. Cependant, malgré ces divergences d’opinions, il existe une quantification de cette vie pluricellulaire évoluée : l’équation de Drake, plus tard modifiée par Carl Sagan : Où N représente le nombre probable de civilisations intelligentes dans notre galaxie. Les révisions des différents paramètres ont obligé l’estimation de 1 million en 1971 à baisser par la suite. Et même si l’estimation se fait plus basse au fil des années, d’après le site de l’institut SETI3 (Search for Extra-Terrestrial Intelligence, financée par la NASA), N reste strictement supérieur à 1 pour la majorité des chercheurs. 1 : Françoise Combes pour « La Vie : Trésors du Vivant » (2023) 2 : www.astrosurf.com 3 : www.seti.org Source complémentaire : www.cnrs.fr

Image libre de droit / iStock S’il existe d’autres formes de vie dans l’univers ou bien au sein même de notre galaxie, on ne les a pour autant jamais vues. Probablement car elles sont trop éloignées de notre planète ? Si l’idée du voyage interstellaire fascine, elle suscite de nombreuses interrogations depuis des décennies chez les scientifiques. Et pour bien les comprendre, prenons un exemple concret : Proxima du Centaure. Il s’agit de l’étoile la plus proche du système solaire dans la Voie lactée. Pour la rejoindre, il nous faudrait parcourir approximativement 4 années-lumière. Mais 4 années-lumière, c’est quoi ? Hormis le fait qu’il s’agit d’un déplacement à la vitesse de la lumière1 pendant 4 ans, qu’est-ce que cela représente ? À l’heure actuelle, l’objet terrestre le plus éloigné de notre planète est la sonde Voyager I2, lancée il y a 46 ans (22 milliards de kilomètres). Bien que cette distance soit impressionnante, elle ne représente qu’une fraction infime de la distance Terre – Proxima du Centaure (moins de 0,1%). À notre niveau de technologie et de connaissances, l’exploration spatiale de rien que notre galaxie semble limitée par la vaste étendue de cette dernière. Cependant, si l’on réfléchit à l’âge de notre univers, ce dernier soulève une hypothèse très intéressante. En effet avec ses 13,8 milliards d’années d’existence, l’univers a vu naître notre système solaire il y a 4,5 milliards d’années et notre espèce il y a quelques centaines de milliers d’années, mais a très bien pu abriter d’autres planètes plus âgées que la Terre, avec d’autres civilisations technologiques de plusieurs millions voire milliards d’années de développement technologique. Étant donné nos progrès exponentiels en termes de science et de technologie rien que sur ces derniers siècles,  il est très difficile de s’imaginer à quoi pourraient ressembler de telles civilisations, et quels sont leurs moyens technologiques. Ainsi, cette hypothèse ouvre la possibilité d’un scénario où une civilisation extraterrestre aurait potentiellement déjà eu le temps nécessaire pour explorer notre galaxie (peut-être d’autres ?) grâce à un développement par colonisation3. Cela suggère donc que l’exploration d’une galaxie est possible, même au-delà des limites apparentes imposées par la distance. Par ailleurs, il se pourrait qu’une autre civilisation ait déjà achever ce voyage, et ce bien avant que l’humanité ne se lance dans la conquête spatiale. 1 : Les lois de la physique telles que nous les comprenons actuellement ne permettent pas à des objets dotés de masse d’atteindre ou de dépasser cette vitesse. 2 : La sonde Voyager 1 transporte des instruments scientifiques afin d’étudier les planètes extérieures du système solaire. En plus de sa mission scientifique, elle transporte également le « Voyager Golden Record », une plaque en or contenant des enregistrements représentant la diversité de la vie sur Terre. ll est un message symbolique de l’humanité destiné à d’éventuels destinataires extraterrestres qui pourraient intercepter les sondes dans le futur. 3 : Résultats de la 10ème édition de la Global Trajectory Optimization Competition (GTOC) : https://sciencepost.fr/voici-comment-lhumanite-pourrait-se-repandre-dans-la-galaxie/