Le blog de cepheides

     Comme on a pu le constater dans la partie précédente de ce sujet (vie extraterrestre 1), notre Galaxie n’est en définitive pas si hospitalière que ça pour la Vie, du moins celle que nous connaissons. On peut dès lors se demander si la Terre n’est finalement pas une exception, solitaire au sein d’un monde déshabité, et s’il est possible qu’existent ailleurs des planètes lui ressemblant, des planètes susceptibles de réunir les conditions qui prévalent sur note globe bleuté.
     Mais, d’abord, quels sont les atouts propices à la Vie dont dispose notre planète ? Quelles sont ses caractéristiques si spéciales que l’on aura peut-être de la peine à les retrouver ailleurs ?

 
               1. zone habitable d’un système stellaire

 
     Je faisais précédemment allusion à la zone habitable de la Galaxie, en dehors de laquelle l’apparition d’une vie semble peu probable. On retrouve cette notion de « zone habitable » au sein même du système solaire. En effet, on comprend facilement que, trop proche du Soleil, une planète sera trop chaude, trop exposée aux multiples radiations issues de l’étoile : c’est le cas de Mercure, planète brûlée, dont les températures, à la façon d’un désert, sont extrêmes selon son exposition.
     A l’inverse, les planètes lointaines seront glacées, incapables d’assurer la permanence d’une eau liquide, l’élément fondateur indispensable (si elles le possèdent…), et cela même si quelques unes d’entre elles (certains satellites des géantes gazeuses) sont de type tellurique comme notre planète. 
     De ce fait, dans le système solaire, seules trois planètes ont la chance d’habiter une possible « zone de vie ». En plus de la Terre, il y a d’abord Mars, petite planète qui n’a pas pu sauvegarder son atmosphère primitive et sur laquelle de nombreuses missions automatiques d’exploration s’évertuent à isoler quelques gouttes d’eau, sans grand succès jusqu’à présent. Ensuite Vénus qui, elle aussi, réside au bon endroit et qui, de plus, par sa taille et sa composition, ressemble à la Terre mais se pare d’une atmosphère épaisse… comprenant essentiellement des vapeurs d’acide (sulfurique et chlorhydrique) et de soufre. Du coup, l’effet de serre y est maximal et le sol tourmenté subit une chaleur infernale (près de 500°) peu accueillante, on en conviendra, à la matière vivante. Si l’on ajoute que sa pression atmosphérique est 90 fois supérieure à celle de la Terre, il paraît alors très improbable que la Vie ait trouvé là un endroit favorable à son émergence.
     Bref, au moins dans le système solaire, la Terre fait figure d’exception. Autour d’autres étoiles doivent également exister des zones habitables, forcément variables selon la taille et la chaleur de l’astre central, mais y existe-t-il des doubles de la Terre ? C’est bien ce que l’on aimerait savoir, d’autant que d’autres facteurs interviennent.

 
               2. le temps

 
     Je l'ai déjà évoqué : pour apparaître la Vie a probablement besoin de beaucoup de temps. La Terre s’est formée peu après le Soleil, il y a 4,5 milliards d’années. Les premières traces de vie remontent à environ 3,5 milliards d’années sous la forme de bactéries qui, durant près des 5/6ème de cette durée, sont peu ou prou restées en l’état. Ce n’est qu’il y a 700 millions d’années, au précambrien, que la Vie a commencé à se diversifier, alors que la Terre était déjà âgée de quatre milliards d’années ce qui n’est pas rien !
     Dans notre quête de la Vie, on peut donc raisonnablement éliminer toutes les étoiles géantes dont la durée d’existence est notoirement inférieure à ces chiffres. Oui, comme je l’ai déjà mentionné, il faut très certainement rechercher la Vie autour d’une étoile ressemblant au Soleil, probablement une naine jaune comme lui.

 
               3. la présence d’un satellite massif

 
     L’importance de la présence de la Lune sur la Terre est considérable : effets de marée, influence sur les vents terrestres, sur l’activité sismique de notre planète, etc. On pense même que la Lune a permis (ou accompagné) dans le passé la fragmentation de la croûte terrestre en plaques séparées par des océans (nous y reviendrons). Cette action n’a d’ailleurs été possible que parce que, dans ce passé lointain, la Lune était plus proche de la Terre qu’aujourd’hui (elle s’éloigne de notre globe de quelques centimètres par an comme en témoigne l’étude des fossiles très anciens comme ceux des nautiles, voir glossaire). Quoi qu’il en soit, la présence de ce satellite si massif permet à la Terre de conserver un axe de rotation parfaitement stable. Le couple formé par la Terre et son satellite naturel est d’ailleurs tel que l’interaction des deux planètes contrebalance l’influence gravitationnelle du Soleil : c’est dire combien la présence de la Lune est considérable pour la stabilité de la Terre or, vous vous souvenez ?, on a déjà expliqué combien cette stabilité était primordiale pour l’émergence et le maintien de la Vie…
     Cela veut-il dire que la présence d’un si gros satellite pour une planète située dans une « zone habitable » est relativement exceptionnelle ? Et d’abord, comment s’est-elle formée cette Lune ? Plusieurs explications ont été avancées : la capture d’un astéroïde, la fragmentation d’une partie de la Terre, etc. Mais l’hypothèse aujourd’hui la mieux admise est celle de l’impact d’un objet gigantesque, peut-être de la taille de la planète Mars, sur la Terre nouvellement formée : une grande quantité de matière aurait alors été éjectée et se serait secondairement agglomérée pour donner notre satellite. Si cela devait être confirmé (et les simulations actuelles vont dans ce sens), on comprend qu’une telle rencontre est le fait d’un hasard certain. Un hasard qui s’est reproduit sur d’autres Terres lointaines du Cosmos ?

 
               4. le champ magnétique terrestre

 
     En raison de son noyau métallique liquide central, la Terre possède un champ magnétique que l’on pourrait grossièrement comparer à une sorte d’aimant ou plutôt de dipôle magnétique (voir glossaire) : pour s’en convaincre, il suffit de se procurer une boussole. C’est loin d’être le cas pour toutes les planètes : la Lune, par exemple, a un champ magnétique très faible comparé à celui de la Terre, et ce parce qu’elle ne possède qu’un petit noyau central de 300 km de diamètre. Et alors, me direz-vous ? Eh bien, la présence de ce champ magnétique terrestre est fondamentale pour la Vie. En créant ce que les scientifiques nomment une magnétosphère, ce champ entraîne la déviation des rayons cosmiques et du vent solaire qui, autrement, seraient mortels pour la Vie et la fragile structure de l’ADN cellulaire.
     Voilà donc encore un élément fondamental qui n’est probablement pas présent sur toutes les planètes…

 
               5. la tectonique des plaques

 
     Sous le nom barbare de « tectonique des plaques » se cache en fait la mobilité de la croûte terrestre que nous ne saurions oublier en raison des tremblements de terre et éruptions volcaniques qu’elle entraîne. C’est vrai : lorsque l’on examine une carte du globe (c’est un fait qui m’avait frappé lorsque je contemplais le globe terrestre lumineux qui brillait dans ma chambre d’enfant), on ne peut s’empêcher de constater que, par exemple, la bordure orientale de l’Amérique du sud semble correspondre à la bordure ouest de l’Afrique comme si elles avaient été un jour emboîtées et n’avaient jadis formé qu’un seul continent avant de se séparer et de dériver. Un sujet entier de ce blog a été consacré à la dérive des continents et à Wegener : on y trouvera plus d'informations (pour le consulter, suivre le lien ci-après : dérive des continents et tectonique des plaques).
     Il faudra donc attendre Wegener au siècle dernier pour se convaincre du phénomène : le savant allemand ne fut d’ailleurs pas cru de son vivant, les scientifiques de l’époque hurlant de rire à la notion de « dérive des continents ». Bien mais en quoi cette tectonique a-t-elle un rapport avec le développement de la Vie sur Terre ? La réponse est la suivante : par ses transformations au cours des âges géologiques (qui, je le rappelle, portent sur des centaines de millions d’années), les variations de la croûte terrestre ont permis l’édification d’isolats d’espèces vivantes puis leur rapprochement et leur mélange dans une âpre rivalité pour la survie du plus apte. La théorie de l’évolution (voir le sujet de paléontologie, les mécanismes de l'évolution) explique parfaitement la transformation progressive des espèces vivantes par la compétition et on peut imaginer que cela ne se serait certainement pas produit sur une Terre figée et immobile dans sa structure externe.

 
               6. la présence de planètes géantes

 
     Entre le 16 et le 22 juillet 1994, l’immense Jupiter fut le siège de l’anéantissement « en direct » de la comète de Shoemaker-Levy. Cette comète s’écrasa en plusieurs morceaux sur la surface de la géante, provoquant chaque fois une énorme explosion suivie d’une boule de feu et de l’ascension de matière jusqu’à près de 3000 km de hauteur. On imagine aisément les conséquences si ça avait été la Terre qui avait intercepté le monstre cosmique : une nouvelle catastrophe comme celle qui s’est produite il y a 65 millions d’années dans la péninsule du Yucatan…
     Les planètes géantes du système solaire - Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune – par leur taille, leurs masses et leurs pouvoirs gravitationnels servent donc de « bouclier » aux petites planètes comme la Terre. Ce n’est certainement pas une protection infranchissable (comme en témoignent la catastrophe du crétacé déjà citée ou les nombreux cratères lunaires) mais il est probable que nombre d’ennuis cosmiques nous ont été épargnés par cette présence finalement rassurante.
     A l’évidence, si la Vie doit apparaître sur une lointaine planète inconnue, il serait préférable que son système stellaire comporte quelques planètes géantes providentielles.

 
               7. et puis il y a l’eau

 
     Une condition nécessaire (mais peut-être pas forcément suffisante) à la Vie et sur laquelle nous ne reviendrons pas sauf pour rappeler qu’il vaudrait mieux que la température de la planète susceptible d’abriter la dite Vie soit suffisamment loin du point d’ébullition de l’eau sans être trop proche de celle de la formation de la glace…

 

     Au total, on le voit, de nombreuses conditions semblent nécessaires pour qu’une vie analogue à celle que nous connaissons apparaisse : certains éléments ne doivent pas exister ou de façon marginale comme on l’a vu dans la première partie du sujet (voir vie extraterrestre 1), d’autres doivent être présents sur la planète éligible, on vient d’en énumérer les principales. Est-ce à dire que la somme de toutes ces contraintes semble prouver que, oui, au fond, l’apparition de le Vie sur Terre tient du miracle, un miracle qui aurait bien du mal à se reproduire ailleurs ? Pas si vite ! Car ce serait sans tenir compte d’un paramètre fondamental : l’immensité de l’Univers.
     On a du mal à l’imaginer avec nos esprits si « terre à terre » mais l’Univers est réellement immense. Qu’on y songe : notre galaxie, la Voie lactée, renferme entre 200 et 400 MILLIARDS d’étoiles et il existe des MILLIARDS de galaxies comme la nôtre. De ce fait, le nombre d’étoiles – ou de soleils – dans notre Univers est… inimaginable ! Et la plupart d’entre eux sont susceptibles de renfermer des cortèges de planètes… Un simple calcul statistique pourrait montrer… mais, à propos, il a été fait…

 
               8. Le pari d’Asimov

 
     Isaac Asimov (1920-1992) fut un des plus grands écrivains de science-fiction mais il était aussi un excellent scientifique (il possédait un doctorat de chimie) et, dans un livre de vulgarisation datant de 1997 (civilisations extraterrestres aux éditions MultiMedia Robert Davies pour la traduction française), cherchant à estimer la probabilité de l’existence d’une vie en dehors de la Terre, il propose le calcul suivant :
dans l’univers observable, il y a environ 1000 milliards de milliards de soleils (1020 étoiles). La probabilité de l’existence d’une intelligence extraterrestre est voisine de zéro mais elle n’est pas nulle (puisque nous existons). Asimov ne retient que notre Galaxie comme base de départ à son calcul qui se décline en 11 chiffres principaux (les chiffres qu’il obtient sont le fruit d’un calcul statistique détaillé qu’il serait trop long de développer ici : c’est l’objet de tout son livre). De plus, chaque fois, il ne retient qu’un chiffre « pessimiste », c'est-à-dire minimal. Voilà ce qu’il nous dit :

 
     1. Commençons par un chiffre connu : le nombre d’étoiles dans notre Galaxie est de 300 milliards.

 
   2. Soyons conservateurs et limitons la présence de systèmes planétaires aux étoiles à rotation lente (93%), les seules qui conviennent : nous obtenons pour notre galaxie le chiffre de 280 milliards d’étoiles.

 
     3. Conservons à présent les « étoiles semblables au Soleil » (environ 25 %) : nous obtenons 75 milliards,

 
    4. puis le nombre d’étoiles semblables au Soleil et possédant une écosphère utile : 52 milliards, 

    5. et appartenant de plus à la seconde génération de population (celles possédant des éléments « lourds ») : 5,2 milliards

 
     6. et où orbite une planète : 2.6 milliards

 
     7. cette planète étant semblable à la Terre : 1,3 milliards

 
     8. mais habitable : 650 millions

 
     9. et possédant aussi un sol sec, riche et varié : 416 millions

 
   10. abritant ou ayant abrité une civilisation technologique : 390 millions

 
     11. mais où une civilisation se développe actuellement : 530 000.

 
     Cette estimation, selon Asimov, se veut prudente, c’est-à dire que, à chaque fois, il ne retient que le chiffre inférieur de la fourchette statistique…

 
     On l’aura compris, si l’on admet que les mêmes causes produisent les mêmes effets, ce calcul est applicable aux autres galaxies qui se comptent par milliards ; on imagine dès lors assez facilement que la probabilité de l’existence d’une Vie, même intelligente, voire technologiquement supérieure, est finalement assez élevé. Du coup, un certain nombre de gens très compétents (avec parmi eux de nombreux scientifiques) se sont mis en quête d'un possible message venu d'outreciel : dans le cadre du projet SETI, par exemple, (voir le sujet : SETI, une quête des extraterrestres) depuis des années on scrute l'Univers avec l'espoir de détecter un signal intelligible susceptible de provenir de l'une de ces civilisations technologiquement développées prédites par les statistiques. Jusqu'à présent sans résultat mais l'espoir demeure...

     Reste un point fondamental auquel il est actuellement impossible de répondre : comment communiquer puisqu’on sait que la lumière – dont la vitesse ne saurait être dépassée – met quand même près de 4 années pour venir de notre plus proche voisine du Centaure ? Nous ne sommes donc probablement pas la seule forme de Vie dans l’Univers mais il nous reste à en apporter la preuve et c’est précisément ça qui est difficile.

Glossaire

 
     * nautiles : les nautiles sont des céphalopodes tétrabranchiaux marins. Les lieux où l'on trouve les nautiles sont : certaines îles du Pacifique et au large des côtes australiennes. Ils abondent à environ 400 mètres de profondeur et se nourrissent de déchets organiques. Ces animaux ont peu changé morphologiquement depuis 400 millions d'années. (sources : Wikipedia France)

 
     * dipôle magnétique : toutes les substances aimantées peuvent être considérées comme des dipôles magnétiques, systèmes constitués de deux masses magnétiques égales de signe contraire + m et - m. (sources : Encarta.msn.com)

 

Images 

 
1. l'Univers lointain observé par le télescope spatial Hubble : des milliards de galaxies, à perte de vue, dans toutes les directions (sources : Ancient-Pathways.net)
2. champ magnétique terrestre (sources : www.avenir-geopolitique.net)
3. la comète Shoemaker-Levy s'écrasant sur Jupiter en 1994 : les impacts visibles sont de la taille d'un continent terrestre (sources : homeboyastronomy.com/)
4. la Voie lactée, notre galaxie, également appelée la Galaxie (sources :www.sergebrunier.com)

Mots-clés : vie extraterrestre, la Lune, Mars, Vénus, champ magnétique terrestre, magnétosphère, naine jaune, tectonique des plaques, Wegener, comête Shoemaker-Levy, Isaac Asimov

(les mots en blanc renvoient à des sites d'informations complémentaires)

Articles connexes sur le blog

1. vie extraterrestre (1)

2. SETI, une quête des extraterrestres

3. planètes extrasolaires

4. place du Soleil dans la Galaxie

Mise à jour : 21 juin 2011