5 septembre 2015 | 
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La création de l’Univers racontée simplement -Partie 3 (la vie extra terrestre)
- LA VIE EXTRA TERRESTRE
- LES CONDITIONS D’APPARITION
- QUESTIONS à André BRACK
- LES PLANETES CANDIDATES
- QUESTIONS à Michel VISO
- QUESTIONS à Florence Raulin CERCEAU
Habitons-nous le meilleur des mondes possibles ?
Au XVIIe siècle, le philosophe allemand Leibniz pensait que la Terre offrait les conditions optimales pour la vie malgré ses défauts apparents. L’idée a été critiquée, en particulier par Voltaire dans son conte philosophique Candide, car il y voyait une construction non scientifique de la réalité pour satisfaire les désirs de Leibniz. La pensée du philosophe allemand trouve néanmoins un écho indirect chez les astronomes qui prennent la Terre comme étalon dans leurs études des planètes extrasolaires et dans la recherche d’autres mondes habitables.
Parce que nous ne connaissons qu’un monde habité (le nôtre), il est naturel d’utiliser la Terre comme référence pour chercher de la vie ailleurs, que ce soit sur Mars ou sur Europe, lune de Jupiter qui présenterait un océan d’eau liquide sous sa surface glacée. Mais aujourd’hui, la découverte de planètes potentiellement habitables en orbite autour d’étoiles autres que le Soleil (autrement dit, des exoplanètes) remet en cause cette approche géocentrique.
Durant ces 20 dernières années, les astronomes ont découvert plus de 1 800 exoplanètes et les statistiques suggèrent que la Galaxie en abrite au moins 100 milliards. Parmi les planètes découvertes à ce jour, la plupart sont très différentes de la Terre et exhibent une grande diversité de tailles, d’orbites, de compositions ou de nature de leurs étoiles hôtes (souvent plus petites et plus froides que le Soleil). En regardant de près les caractéristiques de ces exoplanètes, je pense (et je ne suis pas le seul) que la Terre pourrait ne pas être le nec plus ultra en termes d’habitabilité. Le fait que la vie y soit apparue ne suffit pas pour affirmer que les conditions y sont optimales. En fait, certaines exoplanètes très différentes de la Terre auraient de bien meilleures chances de développer et de conserver des biosphères stables. Ces « planètes superhabitables » seront les cibles les plus propices pour rechercher de la vie hors du Système solaire.
Bien sûr, la Terre a plusieurs caractéristiques qui, au premier abord, semblent idéales pour la vie. Elle tourne autour d’une étoile d’âge moyen plutôt tranquille, qui brille avec constance depuis des milliards d’années, ce qui a laissé le temps à la vie d’apparaître et d’évoluer. Elle a des océans d’eau liquide, berceaux de la vie, parce qu’elle est en orbite dans la « zone habitable », une mince région autour du Soleil où la lumière reçue de l’étoile n’est ni trop intense ni trop faible. Plus proche du Soleil, la Terre aurait été très chaude et l’eau n’aurait été présente qu’à l’état de vapeur ; si elle était plus éloignée, l’eau n’aurait été que de la glace.
La Terre a par ailleurs une taille propice à la vie : assez grosse pour retenir une atmosphère épaisse grâce à son champ gravitationnel, mais assez petite pour garantir que la gravité ne plaque pas sur la planète un manteau opaque et étouffant de gaz. La taille de la Terre et sa composition rocheuse favorisent aussi l’habitabilité par d’autres aspects, comme la présence d’une activité tectonique, qui régule le climat en participant au cycle du dioxyde de carbone, et celle d’un champ magnétique, qui protège la biosphère du rayonnement cosmique.
La Terre, un berceau médiocre pour la vie
Cependant, plus les chercheurs étudient l’habitabilité de la Terre, moins elle leur semble idéale. Les conditions sont très variables d’une région de la planète à l’autre et de vastes portions de la surface de la Terre sont presque dépourvues de vie : les déserts sont arides, l’océan du grand large est pauvre en nutriments et les régions polaires sont glaciales.
Par ailleurs, l’habitabilité de la Terre a varié dans le temps. Par exemple, durant l’essentiel de la période géologique du Carbonifère (il y a entre 360 et 300 millions d’années environ), l’atmosphère de la planète était plus chaude, plus humide et beaucoup plus riche en oxygène qu’aujourd’hui. Les crustacés, les poissons et les coraux bâtisseurs de récifs prospéraient dans les mers, de vastes forêts recouvraient les continents, les insectes et autres animaux terrestres atteignaient des tailles gigantesques. La Terre de l’ère carbonifère abritait probablement plus de biomasse que la planète d’aujourd’hui. On peut donc considérer la Terre actuelle comme moins hospitalière qu’à certaines époques passées.
De plus, nous savons que la Terre est amenée à devenir beaucoup moins accueillante. Dans environ cinq milliards d’années, le Soleil aura épuisé la majeure partie de son combustible, l’hydrogène, et l’hélium de son cœur commencera alors à fusionner. Cette réaction libérant une puissance plus importante que la fusion de l’hydrogène, l’étoile gonflera pour devenir une « géante rouge ». L’astre grossira tant qu’il engloutira peut-être la Terre. Mais la vie sur Terre aura disparu longtemps avant. Alors que le Soleil puisera dans ses dernières réserves d’hydrogène, la température de son cœur augmentera progressivement, et la luminosité totale du Soleil s’accroîtra lentement, d’environ dix pour cent tous les milliards d’années. Un tel changement signifie que la zone habitable du Système solaire n’est pas statique, mais dynamique : elle s’éloignera de plus en plus de l’étoile au fil du temps, et la Terre en sortira.
Des calculs récents suggèrent que la Terre d’aujourd’hui ne se trouve pas au milieu de la zone habitable, mais plutôt sur son bord interne : elle est déjà à la limite de la surchauffe . Par conséquent, d’ici environ 500 millions d’années, le rayonnement solaire sera assez fort pour imposer un climat très chaud qui menacera la survie des organismes complexes de la surface terrestre. Dans 1,75 milliard d’années, la température sera si élevée que les océans s’évaporeront, et toute forme simple de vie subsistant encore à la surface disparaîtra.
Ainsi, l’habitabilité de la Terre diminue depuis longtemps et la biosphère se rapproche de sa fin. Tout bien considéré, il est raisonnable de dire que la Terre n’est plus que marginalement habitable.
Dans le Système solaire, la plus grosse lune est Ganymède, satellite de Jupiter dont la masse est seulement 2,5 % de celle de la Terre (Figure ci-dessous).
C’est insuffisant pour retenir une atmosphère comparable à celle de la Terre, mais il existe des scénarios plausibles pour la formation de lunes d’une masse approchant celle de la Terre dans d’autres systèmes planétaires. Ces lunes de taille terrestre seraient en orbite autour de planètes géantes situées dans la zone habitable de leur étoile. Elles pourraient alors avoir une atmosphère épaisse.
Des exolunes chauffées par les forces de marée.
Pourquoi ces « exolunes » massives seraient-elles plus habitables que la Terre, ou super habitables ? Contrairement à la vie terrestre, qui a pour principale source d’énergie le rayonnement solaire, la biosphère d’une exolune super habitable pourrait non seulement tirer son énergie de son étoile, mais aussi de la lumière réfléchie et du rayonnement infrarouge émis par sa planète géante voisine. Il faut y ajouter l’influence gravitationnelle de la planète. Quand une lune tourne autour d’une planète géante, les forces de marée déforment périodiquement sa croûte, d’où une friction qui chauffe la lune de l’intérieur. Ce chauffage par les marées est probablement à l’origine des océans dont on soupçonne l’existence sous la surface gelée d’Europe (lune de Jupiter) et d’Encelade (lune de Saturne).
Cette diversité de sources énergétiques serait toutefois à double tranchant pour une exolune massive. Il suffirait d’un léger déséquilibre des sources d’énergie complémentaires pour faire basculer tout un monde dans un état inhabitable.
Aucune exolune, habitable ou non, n’a encore été détectée avec certitude, mais certaines pourraient se cacher dans les données en cours d’analyse du télescope spatial Kepler. Pour l’instant, l’existence et la possible habitabilité de ces objets restent du domaine de la spéculation.
En revanche, des planètes super habitables se trouvent peut-être déjà dans notre catalogue d’exoplanètes confirmées ou en cours de confirmation. Les premières exoplanètes découvertes au milieu des années 1990 étaient toutes des géantes gazeuses, de masse comparable à celle de Jupiter, et dont l’orbite était bien trop proche de l’étoile pour abriter une quelconque forme de vie. Mais les astronomes ayant peu à peu amélioré les techniques de détection d’exoplanètes, ils ont découvert des planètes de plus en plus petites et sur des orbites plus clémentes car plus éloignées de leur étoile. La plupart des planètes identifiées ces dernières années sont ce que l’on nomme des super-Terres, des planètes jusqu’à dix fois plus massives que la nôtre et de rayon compris grosso modo entre celui de la Terre (6 371 kilomètres) et celui de Neptune (24 622 kilomètres). Ces planètes sont très répandues autour d’autres étoiles, mais nous n’avons rien de tel dans le Système solaire.
Les plus grosses super-Terres sont probablement dotées d’atmosphères épaisses, ce qui en fait plutôt des « mini-Neptunes » que des versions agrandies de la Terre. Mais certaines parmi les plus petites, peut-être jusqu’à deux fois plus massives que la Terre, auraient des compositions riches en fer et en roches, voisines de celle de la Terre. L’eau liquide pourrait abonder à leur surface si elles sont en orbite dans la zone habitable de leur étoile.
Nous savons aujourd’hui qu’un certain nombre de super-Terres potentiellement rocheuses tournent autour d’étoiles naines “de type M” ou “de type K”, astres plus petits et moins brillants que le Soleil, mais dont la longévité est bien supérieure. En partie en raison de la durée de vie de leurs étoiles, ces grosses planètes sont actuellement les meilleures candidates au titre de monde super habitable.
La longévité de l’étoile, un avantage.
Une biosphère planétaire a en effet peu de chances de survivre à la mort de son étoile. Le Soleil, âgé de 4,6 milliards d’années, se trouve à peu près à la moitié de son espérance de vie de 10 milliards d’années. S’il avait été un peu plus petit, il aurait été une étoile naine “de type K”, à la durée de vie bien supérieure. Ces étoiles naines ont moins de combustible nucléaire que les étoiles plus massives, mais les réactions se déroulant en leur cœur ont un meilleur rendement : l’hydrogène est consommé plus lentement, ce qui accroît la longévité de l’astre. Nous avons catalogué de nombreuses naines “de type K” qui sont des milliards d’années plus âgées que le Soleil et qui brilleront encore des milliards d’années après la mort de ce dernier. Une telle longévité augmente les chances que la vie apparaisse et toute biosphère disposerait ainsi de beaucoup plus de temps pour évoluer et se diversifier.
La lumière d’une naine “de type K” apparaîtrait plus rouge que celle du Soleil, car elle serait davantage décalée vers l’infrarouge. La photosynthèse resterait possible à la surface de la planète malgré cette plage spectrale décalée, mais la végétation serait probablement plus sombre que sur Terre, afin d’absorber le maximum de rayonnement stellaire.
Le cas des naines “de type M” n’est pas aussi favorable, alors qu’elles sont encore plus petites et économes que les naines “de type K”. Elles peuvent briller durant des centaines de milliards d’années, mais elles brillent si faiblement que leur zone habitable est très proche de l’étoile. Cela expose les planètes qui s’y trouvent à de puissantes éruptions stellaires et à d’autres effets indésirables. Avec une plus grande longévité que le Soleil et une zone habitable sans risque, les naines “de type K” offrent le compromis idéal pour la super habitabilité.
Certaines de ces étoiles à longue durée de vie pourraient abriter des super-Terres rocheuses depuis plusieurs milliards d’années. Une biosphère pourrait avoir vu le jour dans ces systèmes planétaires bien avant la naissance du Soleil, prospérant et évoluant pendant des milliards d’années avant que la première biomolécule n’émerge de la soupe primordiale de la jeune Terre.
Je suis fasciné par la possibilité que l’activité de la biosphère modifie son environnement, renforçant peut-être au passage l’habitabilité de la planète, comme cela a été le cas sur Terre. Par exemple, il y a environ 2,4 milliards d’années, notre planète a connu la « Grande Oxydation », une période où d’importantes quantités d’oxygène ont commencé à s’accumuler dans l’atmosphère, probablement en raison du métabolisme des algues océaniques. Cela a conduit à l’apparition d’organismes plus gourmands en énergie, de plus grande taille, plus durables et plus actifs, et a constitué une étape cruciale vers l’émergence progressive de la vie hors des océans et la colonisation des continents.
Si les biosphères extraterrestres modifient aussi leur environnement, peut-être leurs planètes deviennent-elles plus habitables en vieillissant ?
L’étoile hôte et la zone habitable ne sont pas les seuls critères pour rendre super habitable une planète. Cette dernière doit aussi être plus massive que la Terre. Cela préviendrait deux catastrophes susceptibles de s’abattre sur les planètes rocheuses qui prennent de l’âge. Lesquelles ?
Si la Terre était située dans la zone habitable d’une naine “de type K”, l’intérieur de la planète se serait refroidi bien avant la mort de l’étoile. Ce serait un obstacle à l’habitabilité. En effet, la chaleur interne d’une planète entretient les mouvements de convection dans le manteau, auxquels sont dues les éruptions volcaniques et la tectonique des plaques. Ces processus reconstituent et recyclent le contenu de l’atmosphère en gaz carbonique. Sans eux, la quantité de dioxyde de carbone atmosphérique diminuerait régulièrement. La pluie le ramènerait au sol où il se fixerait dans les roches. À terme, l’effet de serre global, dépendant du dioxyde de carbone, serait insuffisant pour maintenir la température atmosphérique. La planète se retrouverait probablement dans un état de « boule de neige » inhabitable, dans lequel toute l’eau de surface serait gelée.
Les effets pervers d’une masse inadaptée
Au-delà de la diminution de l’effet de serre, le refroidissement de l’intérieur d’une planète rocheuse vieillissante pourrait aussi faire disparaître le champ magnétique qui protège la planète des rayons cosmiques nocifs. Ce champ est engendré par la rotation de la partie liquide de son cœur de fer, que la convection et les turbulences transforment en dynamo. Le cœur reste liquide à cause de la chaleur résiduelle de la formation planétaire, ainsi que de la désintégration des isotopes radioactifs qui y sont naturellement présents.
Quand la chaleur interne d’une planète rocheuse s’est dissipée, le cœur se solidifie, l’effet dynamo prend fin et le bouclier magnétique disparaît. Le rayonnement cosmique et les éruptions stellaires érodent la haute atmosphère, et les particules cosmiques de haute énergie parviennent jusqu’à la surface. En conséquence, les planètes âgées perdraient une bonne partie de leur atmosphère – qui sert aussi de bouclier contre le rayonnement cosmique –, et les niveaux élevés de rayonnement qui s’ensuivraient seraient délétères.
Les super-Terres rocheuses vieillissent plus lentement que la Terre, car elles conservent plus longtemps leur chaleur interne grâce à leur masse supérieure.
Des planètes trois à cinq fois plus massives que la Terre sont peut-être trop grosses pour manifester une tectonique des plaques : la pression et la viscosité de leur manteau seraient si élevées qu’elles empêcheraient les mouvements de convection interne. En revanche, une planète rocheuse deux fois plus massive présenterait une tectonique des plaques assez active pour entretenir des cycles géologiques et un champ magnétique pendant plusieurs milliards d’années. Une telle planète aurait aussi un diamètre supérieur d’environ 25 % à celui de la Terre : ses éventuels organismes vivants disposeraient donc d’une surface habitable plus étendue d’environ 56 %.
À quoi ressemblerait une planète super habitable ? La pesanteur y serait plus forte, et une super-Terre moyenne aurait donc probablement une atmosphère plus dense que la Terre. L’érosion des montagnes serait alors plus rapide. En d’autres termes, une telle planète aurait un air plus épais et un relief plus plat. Si elle comporte des océans, le paysage planétaire aplani signifierait que l’eau y forme de nombreuses mers peu profondes parsemées de chapelets d’îles, plutôt que des océans abyssaux avec quelques rares gros continents. La biodiversité dans les mers terrestres étant plus riche dans les eaux peu profondes qui bordent les côtes, un tel « monde d’archipels » serait très avantageux pour la vie. L’évolution, plus active dans des écosystèmes insulaires isolés, stimulerait la biodiversité.
Privé de vastes continents, un monde d’archipels n’aurait-il pas une habitabilité globale plus faible ? Pas nécessairement. On remarque en effet que les régions centrales d’un continent sont souvent des déserts stériles, car trop éloignées de l’air océanique, humide et tempéré.
Sur Terre, certaines régions sont trop chaudes et d’autres trop froides pour qu’une vie abondante s’y développe. Une plus grande homogénéité climatique dépend en particulier de la direction de l’axe de rotation propre de la planète par rapport au plan de l’orbite de révolution. L’axe de rotation de la Terre, par exemple, a une inclinaison d’environ 23,4 degrés, ce qui est à l’origine des saisons et réduit un peu les écarts de température entre les régions équatoriales chaudes et les régions polaires froides. La différence serait plus marquée si l’axe était perpendiculaire au plan orbital. Un monde d’archipels dont l’inclinaison de l’axe de rotation serait encore plus favorable que celle de la Terre pourrait avoir un équateur chaud sans être excessif, ainsi que des pôles relativement tempérés, sans glace. Et, grâce à la plus grande taille du globe et sa surface plus importante, les terres accueillantes pour la vie seraient plus nombreuses que s’il était composé de vastes continents.
Des mondes meilleurs… et plus nombreux !
Réunies, toutes ces réflexions sur l’habitabilité suggèrent que les planètes super habitables sont un peu plus grosses que la Terre et qu’elles ont des étoiles hôtes un peu plus petites et moins brillantes que le Soleil. Si ce raisonnement est correct, sa conclusion est passionnante pour les astronomes, parce qu’il est beaucoup plus facile de détecter des super-Terres en orbite autour d’étoiles naines que des jumeaux du système Terre-Soleil. Jusqu’à présent, les statistiques sur les populations d’exoplanètes suggèrent que les super-Terres autour de petites étoiles sont bien plus répandues dans la Voie lactée que les analogues du système Terre-Soleil. Il semblerait donc que les astronomes aient beaucoup plus d’endroits où rechercher la vie qu’ils ne le pensaient.
Ainsi, la planète Kepler-186f serait super habitable. Elle a un diamètre supérieur de 11 % à celui de la Terre et elle est probablement rocheuse, en orbite dans la zone habitable d’une étoile naine de type m. Elle serait âgée de plusieurs milliards d’années. Malheureusement, nous ne pouvons l’observer avec assez de détails pour étudier son habitabilité, car elle est distante d’environ 500 années-lumière.
Des candidats super habitables plus proches de nous seront peut-être bientôt découverts grâce à divers projets, en particulier la mission Plato de l’Agence spatiale européenne, qui devrait être lancée d’ici 2024. Ces planètes seront aussi des cibles de choix pour le télescope spatial James Webb, un observatoire dont le lancement est prévu pour 2018.
Avec un peu de chance, nous serons bientôt capables de pointer du doigt une région du ciel où se cache une planète qui, contrairement à ce que pensait Leibniz, serait plus accueillante que la Terre.
C’est justement autour de ces étoiles que les astronomes ont découvert les premiers systèmes solaires étrangers.
Depuis 1995 on a trouvé pas loin de 1000 planètes en orbite autour de lointains soleils plus ou moins semblables au notre et il semble en rester un millier encore à découvrir !
Ces planètes ressemblent à Jupiter, ce sont d’énormes boules de gaz.
Depuis juin 2002, on observe un soleil dans la grande ourse qui ressemble énormément au notre, il s’agit de 47 URSAE Majoris (Figure 43).
Figure 43 – URSAE Majoris
Ce système solaire est un peu plus jeune que le nôtre (quelques centaines de millions d’années), il est aussi composé de planètes gazeuses et on est en droit de penser que l’une d’elle pourrait posséder un satellite qui ressemblerait à la terre. Comme ce monde est plus jeune il pourrait abriter des dinosaures extra-terrestres !
Tout récemment, en juillet 2015 une exo planète semblable à notre terre a été découverte par la sonde d’exploration Kepler, il s’agit de KEPLER 452b (Figure 44) située à 1.400 années-lumière environ dans la constellation du Cygne (Figure 45).
Figure 44 – Kepler 452b, vue d’artiste
La prudence s’impose tout de même. Sa densité, et donc sa composition, restent inconnues puisque seul son rayon a été déterminé mais pas sa masse.
Tout aussi inconnue est la composition de son atmosphère, laquelle influe grandement sur la présence d’eau liquide ou non, même lorsque l’on se trouve, comme c’est le cas ici, dans une zone où elle peut exister.
Figure 45 – Constellation du Cygne
Elle est plus âgée que le Soleil. Environ 6 milliards d’années soit 1,5 milliard d’années de plus que notre Soleil. Or, même si notre étoile ne sera pas encore devenue une géante rouge dans un milliard d’années, sa propre évolution va tout de même la conduire à faire bouillir les océans de la Terre, la rendant inhabitable.
Kepler 452b en est peut-être précisément au même stade.
Nous avons 300 milliards d’étoiles dans notre galaxie, si seulement 1/1000 possède une planète habitable alors 300 millions de planètes abritent peut être la vie dans notre seule galaxie…
- LES CONDITIONS D’APPARITION
QUESTIONS à André BRACK,
Exobiologiste au CNRS.
Où sont ces planètes susceptibles d’abriter la vie ? Elles tournent autour de quels soleils ? Comment définit-on le bon candidat pour l’apparition et le développement de la vie ailleurs ?
« 1 étoile sur 100 environ ressemble au soleil ! Par contre la taille de la planète candidate doit être parfaite. Si elle est trop grosse, c’est une planète gazeuse (comme Jupiter ou Saturne) si elle est trop petite en ne peut pas retenir son atmosphère et pour avoir de l’eau liquide à la surface de la planète il faut un « couvercle » afin de maintenir l’eau. Il faut donc que l’atmosphère puisse rester. La taille de la terre, Vénus et Mars est parfaitement adaptée tout comme leurs distances par rapport au soleil.
Il faut aussi un soleil ayant une certaine taille. Il doit être suffisamment gros pour retenir les planètes au sein d’un système solaire et suffisamment puissant pour apporter assez d’énergie aux planètes.»
- LES PLANETES CANDIDATES
En admettant que les conditions primitives de la vie aient pu apparaître. A quoi pourraient ressembler des organismes extra-terrestres ?
« Pour les chercheurs, le summum de la vie c’est une bactérie. En effet, les bactéries sont les êtres vivants qui ont peuplé majoritairement les océans primitifs. Ce sont des micro-organismes qui font 1/1000 de mm de diamètre. Ce sont certaines de ces bactéries qui ont ensuite évoluées vers des systèmes pluri cellulaires allant jusqu’aux mammifères.
Il existe deux tendances concernant l’acceptation de la vie sur une autre planète. La première, représentée par Jacques MONOD (Figure 40), Biologiste et biochimiste français
Figure 40 – Jacques MONOD
Qui pensait que la vie est un phénomène tellement complexe qu’il ne peut se reproduire.
La seconde position, plus communément admise de nos jours, considère que la vie est universelle.
Ainsi, tout corps céleste qui a de l’eau à sa surface et une atmosphère a de fortes chances de pouvoir démarrer la vie, à condition que le démarrage soit « simple ». On sait que ces conditions étaient remplies sur Mars», par conséquent, si le démarrage est simple il peut se reproduire facilement !
Y a-t-il des possibilités de dialogue avec d’autres civilisations ?
« Si on arrivait à écouter une civilisation extra-terrestre, ce serait le signe d’au moins une seconde preuve de vie ailleurs. Par contre, le dialogue est impossible car le temps de réponse à ces civilisations dépasse largement une vie humaine. »
La Terre ne présente pas les mêmes cicatrices que les autres planètes telluriques du Système Solaire ou la Lune, mais les scientifiques s’intéressent à son bombardement par des objets cosmiques pour deux raisons principales. D’abord, parce que ces chocs ont modelé la Terre et sa géologie – et pourraient encore avoir lieu. Ensuite, parce que les météorites auraient pu apporter les composants essentiels à l’apparition de la vie sur Terre.
Une nouvelle étude, menée à l’Institut Carnegie de Washington, renforce cette idée. Les scientifiques ont analysé par spectroscopie 11 chondrites carbonées et une uréilite, une météorite rare dont la composition chimique diffère de celle des chondrites. Ils y ont trouvé des traces d’adénine et de guanine, des bases constitutives de l’ADN, ainsi que trois analogues de bases peu présents sur Terre. Cela suggère que ces météorites n’auraient pas été contaminées par du matériel génétique terrien. D’autant que ni le sol ni la glace où ces météorites ont été trouvées ne contiennent ces différentes bases.
La Terre aurait reçu de l’espace des éléments essentiels à la vie telle qu’on la connaît.
QUESTIONS à Michel VISO,
Exobiologiste au CNES.
En quoi étudier le ciel permet d’en savoir plus sur la Terre ?
Au cours de l’histoire des planètes, leur atmosphère évolue, sous l’action du Soleil et des phénomènes locaux. On en connaît bien quatre : celle de la Terre, de Vénus, de Mars et de Titan, toutes très différentes. Étudier les atmosphères, c’est apprendre à connaître les mécanismes qui les modifient. Et comprendre ça, c’est mieux prévoir leur évolution. Et par conséquent avoir une meilleure idée de comment évoluera, à l’échelle de dizaines de milliers d’années, l’atmosphère terrestre. Ce qui est d’autant plus dur que son histoire n’est pas « pure », à cause de l’influence humaine.
A court terme, comment va progresser notre connaissance des atmosphères planétaires ?
Il y aura d’abord ExoMars, un programme de l’Agence spatiale européenne, qui se décline en deux missions : en 2016, un satellite déposera un atterrisseur sur Mars, qui récoltera pendant quelques jours des données atmosphériques locales et montrera que l’Europe aussi peut se poser sur la planète rouge. Ce même satellite orbitera la planète pour en observer l’atmosphère, et notamment essayer de confirmer la présence de méthane [qui pourrait être un indice d’une vie martienne]. Puis en 2018, un atterrisseur russe y posera un rover européen, qui pourra notamment forer le sol martien jusqu’à 2m de profondeur. On peut aussi mentionner Seis, une mission de la Nasa qui étudiera la structure interne de Mars grâce notamment à des instruments européens.
Avec les projets de conquête de Mars, ou la découverte d’exoplanètes dans des zones habitables, on se prend à rêver d’une migration vers une autre planète…
On a le droit de rêver, mais ce ne sera qu’un rêve. Certains disent qu’il peut y avoir un plan B, comme Mars One. C’est faux : il n’y a pas de plan B. Il est fou, et pas très malin, de proposer qu’on quitte un endroit où il y a tout – des océans, des lacs, des plantes et des animaux- pour un endroit, Mars, où il n’y a rien. Ou pour des exoplanètes situées à des milliers d’années-lumière. Dire qu’on va sauver l’humanité comme ça, ce n’est pas sérieux.
L’espace doit faire rêver, l’espace doit agrandir nos connaissances, mais le seul endroit où l’humanité vivra, jusqu’à son éventuelle extinction, c’est sur la Terre.
Sera-t-on un jour en contact avec une forme de vie extraterrestre?
Des astrophysiciens américains du programme SETI ont indiqué leur volonté d’envoyer des signaux vers des étoiles dans l’espoir d’établir un contact avec une civilisation extraterrestre.
QUESTIONS à Florence Raulin CERCEAU,
Astronome, chercheur au centre Alexandre Koyré.
A quand remonte l’idée d’une vie extraterrestre?
Ça dépend de quoi en parle. L’idée d’une pluralité de mondes remonte à l’Antiquité. La pensée philosophique des atomistes montre que si on étend ce qui se passe sur terre dans l’univers, cela laisse la place à des mondes innombrables. Cette philosophie sera reprise à différents moments de l’histoire de l’Humanité. Au temps de l’Inquisition, cette idée se confronte à celle des créateurs. Elle est relancée avec Copernic qui indique que la Terre n’est plus au centre de l’univers. L’humanité non plus, donc l’espoir de trouver une autre civilisation dans le cosmos existe. Ce n’est qu’au 19e siècle que les scientifiques s’emparent du sujet à travers Camille Flammarion notamment.
Et l’envoi de signaux?
A la fin du 19e siècle, des personnages ont l’idée d’envoyer des signaux visuels pour signaler notre présence vers des planètes voisines, notamment Mars qu’on pensait habitée. Ces initiatives sont ponctuelles et isolées. Il n’y a pas de mouvement scientifique à proprement parler. On écrit des chapitres pour proposer des méthodes qui enverraient des signaux à partir d’énormes lampes, de rayons du soleil et de miroirs.
La grande découverte technologique est la radio astronomique vers 1950. Des chercheurs américains publient un article en disant qu’on peut «écouter les étoiles». Le programme SETI naît en 1959 et est mis en pratique par plusieurs scientifiques dans les années 1960. Frank Drake trouve alors une équation pour réfléchir à chacun des paramètres qui permettraient de trouver des civilisations extraterrestres dans l’univers (taux de formation des étoiles dans la galaxie, planètes susceptibles d’avoir la vie…).
Aujourd’hui, où en est-on?
Certaines nouveautés technologiques permettent de développer les signaux optiques. Mais ce sont les écoutes des exoplanètes, des zones habitables, par des radiotélescopes qui pourraient apporter des réponses à cette recherche de civilisation avancée.
Pourquoi ce domaine n’est-il pas pris au sérieux?
Cette science est marginalisée, et en mal de reconnaissance car elle est très vite associée à la science-fiction ou aux ovnis. En France, nous avons peu de représentants du programme SETI. Aux États-Unis en revanche, ce domaine a plus d’échos à travers le SETI Institute qui dispose de subventions privées importantes.
Pour finir, sommes-nous seuls dans l’univers?
Si je pensais que non, je ne travaillerais pas là-dessus. C’est possible mais la quête va être difficile. Les exoplanètes nous offrent l’espoir de détecter des bio signatures. On avance vite dans ce domaine. Il faut continuer.
Publié dans Cosmologie