Les termes « extraterrestre » et « extraterrestre » sont souvent associés à des personnages dans des œuvres de science-fiction. Cependant, bien que ce soit spéculatif, il existe une branche de la biologie qui étudie et considère l'existence de la vie extraterrestre : exobiologie.
Mais comment est-il possible d'étudier des organismes dont l'existence n'est pas prouvée ? Sur quoi et où les exobiologistes devraient-ils chercher pour comprendre s'il y a de la vie dans l'univers ?
Là l'équation de drake
En 1960, Frank Drake, un astronome américain, a mené la première enquête à l'Observatoire national de radioastronomie, pour tenter de détecter les signaux radio des civilisations extraterrestres. Un an plus tard, Drake formule une équation encore appliquée aujourd'hui dans le domaine de l'exobiologie, destinée à estimer le nombre de civilisations extraterrestres dans notre galaxie, indiqué par la lettre N.
L'équation de Drake prend en compte plusieurs paramètres et se formule comme suit :
Les valeurs de l'équation
La première valeur est R *, qui est le taux de formation d'étoiles dans la Voie lactée. Après cela, seules les étoiles liées aux systèmes planétaires devraient être prises en considération ; ceux-ci doivent avoir les conditions nécessaires pour accueillir la vie, exigences qui ne sont pas faciles à satisfaire et qui sont respectivement représentées par f p y n e . F l correspond à la fraction de planètes où la vie est censée se développer, tandis que fi es la fraction de celles-ci où la vie qui se développe est intelligente.
Non seulement il doit être intelligent, mais la variable f cdit que ces formes de vie doivent être capables de développer une technologie qui émet un signal radio dans l'espace. La dernière variable est L, la période de temps pendant laquelle les signaux sont censés être envoyés. Comme on peut le voir, les variables sont nombreuses et il est difficile d'établir exactement chaque valeur individuelle, on parle alors de probabilité. Cependant, il existe des estimations et des résultats qui peuvent, au moins théoriquement, donner une valeur à la variable N et répondre à la question.
Interprétations et solutions
Depuis la première formulation de l'équation, de nombreux scientifiques ont tenté d'élaborer son résultat. Des années 1960 à aujourd'hui, les outils scientifiques disponibles pour le traitement des valeurs ont évolué, mais l'équation est, en fait, encore une façon de discuter de la question en termes scientifiques, plutôt que d'apporter des réponses définitives.
Les estimations les plus récentes supposent jusqu'à 23 civilisations extraterrestres (exobiologie)
Mais alors pourquoi n'avons-nous jamais eu la preuve de son existence ? C'est précisément le dilemme connu sous le nom de Paradoxe de Fermi, qui tire son nom du physicien italien qui l'a proposé le premier, Enrico Fermi. Faute de certitude à cet égard, les scientifiques traitant d'exobiologie aujourd'hui ont tenté de focaliser leur attention sur les exigences que doit avoir un organisme pour se développer, sans exclure les milieux les plus hostiles.
Exobiologie : les conditions pour que la vie existe
Lorsque l'on recherche des formes de vie dans l'espace, on suppose qu'elles se trouvent sur des planètes aux caractéristiques très similaires à celles de la Terre : abondance d'eau, de sources d'énergie et d'autres molécules fondamentales.
Selon les exobiologistes, ce sont les exigences minimales, mais il faut se rappeler qu'on ne peut pas établir avec certitude que la vie repose toujours sur les mêmes molécules identiques.
Plus généralement, nous ne sommes même pas sûrs qu'il puisse être faire l'hypothèse de la présence de la vie si tous les ingrédients que nous avons tendance à considérer comme indispensables sont présents: un solvant liquide, une source d'énergie et les composants dits basiques, c'est-à-dire les molécules basiques, organiques et inorganiques , qui, combinés les uns aux autres, donnent naissance à des structures plus complexes. D'autres paramètres variables sont le pH, la température, la pression, la salinité et le rayonnement. Les planètes ayant des caractéristiques similaires à celles de la Terre sont plus communément appelées exoplanètes.
Cependant, grâce aux organismes connus sous le nom d'extrêmophiles, nous savons que la vie peut prospérer non seulement sur les exoplanètes, mais partout où les conditions minimales existent.
exoplanètes et année lumière
Ce que nous appelons Exoplanètes Ce sont des corps célestes qui font partie d'un système solaire, dans le nôtre ou dans d'autres galaxies. Ils tournent autour de leur soleil à une distance qui permet la présence d'eau liquide ou d'autres solvants, l'une des conditions les plus importantes pour le développement de la vie. Ces planètes, comme la Terre, peuvent avoir une multitude d'environnements dans lesquels les conditions chimiques et physiques sont potentiellement bonnes pour soutenir la vie. Malheureusement, la plupart d'entre eux sont à plusieurs années-lumière de notre système solaire.
El année-lumière est la distance parcourue par la lumière en un an. La lumière du Soleil nous parvient en 8 minutes et demie, parcourant une distance de 150 millions de km.La distance parcourue par la lumière en une année (année-lumière) est d'environ 63.000 63 fois la distance parcourue par le Soleil jusqu'à la Terre. Soit 150 mille fois XNUMX millions de km.
Exobiologie : Proxima B
Le plus proche est Suivant b, fait partie du système Proxima Centauri dans notre galaxie, la Voie Lactée. Proxima b est à 4,2 années-lumière et est la huitième planète la plus semblable à la Terre selon l'indice ESI, une échelle de mesure physique utilisée pour comparer d'autres planètes à la Terre. La valeur de cet indice est comprise entre 0 (aucune similarité) et 1 (planète identique à la Terre) et est calculée en fonction du rayon, de la densité, de la vitesse d'échappement et de la température de surface. Proxima b a une valeur ESI de 0,87 et indique que la planète est très similaire à la Terre. Cependant, ces données ne renseignent pas sur son habitabilité.
Vitres
La recherche de la vie dans l'espace ne se limite pas aux exoplanètes, mais concerne également leurs satellites, les lunes. Un exemple peut être trouvé juste à l'intérieur de notre système solaire. On croit qu'une lune de Saturne, Encelade, et une lune de Jupiter, Europa, hébergent potentiellement la vie.
La distance du soleil Enceladeil ne lui permet pas de recevoir suffisamment de rayonnement solaire pour se chauffer, de sorte que ses températures de surface varient entre -128°C et -240°C : certainement pas un endroit où la vie serait normalement recherchée. Cependant, grâce à la sonde Cassini, il a été possible d'établir que de l'eau et des molécules organiques sont présentes sur cette lune gelée. Des analyses ont montré que de l'azote, du dioxyde de carbone et du méthane sont présents dans les jets de vapeur d'eau émis à la surface. Pour cette raison, on pense que sous la surface gelée se trouve une couche d'eau abondante, dans laquelle se dissolvent diverses molécules, responsables de l'activité hydrothermale du substrat et également des geysers à la surface. On pourrait penser que ce phénomène est influencé par la présence hypothétique d'organismes méthanogènes.
En 2018, certains chercheurs ont tenté de reconstituer les conditions d'Encelade avec une expérience, montrant que le micro-organisme Méthanothermococcus okinawensis il aurait les caractéristiques idéales pour vivre et produire du méthane dans la couche sous-jacente. La conclusion de cette étude nous dit que des organismes similaires peuvent être capables de faire cela, et donc être en fait sur Encelade.
Quelles bactéries pourraient vivre sur d'autres planètes ?
Les micro-organismes dotés de capacités particulières sont identifiés comme extrêmophiles car ils vivent souvent dans des conditions prohibitives pour des organismes plus complexes. Il convient de noter que ces organismes vivent normalement dans ces conditions, on peut donc penser qu'ils survivent et se retrouvent également dans des scénarios plus complexes.
Le plus célèbre dans le monde de la biologie est sûrement le Thermus Aquaticus, capable de pousser à des températures de 75°C ; grâce à lui, il a été possible d'améliorer considérablement la méthode d'amplification de l'ADN. Il existe de nombreux micro-organismes de ce type, dont chacun s'est adapté à une ou plusieurs conditions différentes, devenant ainsi polyextrêmophiles.
Voici quelques exemples fascinants :
- Picrophilus oshimae il vit dans le sulfate dans des conditions de pH très acide avec une valeur de 0,6 sur 14, plus forte que l'acide chlorhydrique.
- Thermocoque piezophilus vit dans les abysses à une pression de 125 Mpa, ce qui correspond à environ 1275 kg appliqués sur une surface d'un centimètre. Il a été vérifié que d'autres micro-organismes parviennent à rester métaboliquement actifs même sous des pressions de 2000 MPa ;
- Halarsenatibacter silvermanii vit dans un lac très alcalin où les concentrations de sel de NaCl sont de 35 % mg/L ;
- Déinocoque radioduran s, considéré à ce jour comme le micro-organisme modèle pour l'étude de la résistance aux radiations et au vide, un polyextrêmophile capable de survivre aux conditions de la planète Mars.
Il y a de la vie sur Mars ?
Mars est la quatrième planète la plus éloignée de notre soleil, avant la Terre. De nombreuses missions ont été menées ces dernières décennies pour l'explorer et mener des recherches. Le Perseverance de la NASA est le plus récent, toujours actif et devrait revenir en 2033.
Les données et les conditions du sol sur Mars pour le moment ne semblent pas prometteuses pour l'exobiologie. En 2003, une équipe de recherche a identifié une correspondance en termes de composition du sol entre l'échantillon de sol collecté par la mission Viking et le sol d'une région reculée du désert d'Atacama au Chili, et après plusieurs tentatives, a déterminé que le sol n'était pas adapté. pour tout type de culture biologique. Alors où est-il encore possible d'espérer trouver des traces de vie sur Mars ?
la vie souterraine
Une découverte de 2022 a dynamisé les exobiologistes dans leur recherche de vie extraterrestre. Ce sont de petits cristaux présents dans les inclusions rocheuses du centre de l'Australie, datant de 830 millions d'années. Au sein de ces petits cristaux, des composés organiques et la présence de cellules procaryotes et eucaryotes ayant vécu préservées dans ce microenvironnement ont été identifiés. Selon les experts, ces types de sédiments, qu'ils soient d'origine terrestre ou extraterrestre, devraient être considérés comme des hôtes potentiels pour des micro-organismes et des composés organiques anciens. Cela suggère un site potentiel de recherche et de découverte sur d'autres planètes : le sous-sol.
De plus, dans le sous-sol, le phénomène de serpentin. Réaction physico-chimique qui se produit dans des conditions de pH alcalin et qui, grâce à l'interaction entre l'eau et les roches, libère de l'hydrogène, des composés carbonés organiques et inorganiques. La serpentinisation, selon les exobiologistes, est répandue dans les corps célestes du système solaire, y compris les Lunes, et on pense également qu'elle pourrait avoir joué un rôle important sur Terre, favorisant la vie de micro-organismes spécifiques.
Conclusions sur l'exobiologie
Les recherches en exobiologie sont toujours en cours, en octobre 2024 l'agence aérospatiale de la NASA lancera une nouvelle mission : CLIPPER. L'objectif sera de rechercher des traces de vie à partir de jets de vapeur émis par l'une des lunes glacées de Jupiter : Europa.
À l'heure actuelle, les organismes extraterrestres n'ont jamais été identifiés, mais leur éventuelle existence dans le cosmos ne peut être exclue. Cependant, nous devons tenir compte du fait que la vie pourrait se développer dans des conditions complètement différentes de celles de la Terre, et que par conséquent, elle s'adapte et évolue de manière inconnue pour nous. La découverte de formes de vie extraterrestres attirerait une grande attention de la communauté scientifique sur la branche de l'exobiologie, ouvrant des voies jusqu'alors totalement inexplorées.