Piste verte
Planètes « appropriées »
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Au commencement, Dieu créa les cieux et la terre. La terre était informe et vide: il y avait des ténèbres à la surface de l'abîme, et l'esprit de Dieu se mouvait au-dessus des eaux. Dieu dit: Que la lumière soit! Et la lumière fut. |
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Genèse 1,1-3 |
Encore une fois, il est difficile de déterminer, à partir d’un seul exemple connu, ce qui fait en sorte qu’une planète est apte pour l’apparition et le développement de la vie. On peut cependant s’établir sur certaines bases. Un truc mnémonique pour retenir ces bases est d’utiliser les 4 éléments fondamentaux chez les Grecs : Feu, Eau, Terre et Air.
Feu
On entend par là que la vie a besoin d’une source d’énergie pour se développer. Nous avons traité ce problème dans notre précédente chronique en établissant que seules les étoiles d’un certain type et possédant une zone continuellement habitable (ZCH) étaient une source d’énergie appropriée pour permettre le développement de la vie. Il est à mentionner cependant que plusieurs organismes, appelés thermophiles, se sont développés dans les fosses océaniques terrestres, près des cheminées volcaniques sous-marines, loin de toute lumière solaire. Pour les besoins de la cause, nous ignorerons ces exceptions.
Eau
L’eau semble être un élément primordial pour le développement de la vie. Non
seulement l’eau, mais l’eau liquide. L’endroit où il est possible d’avoir de l’eau
liquide autour de l’étoile s’appelle écosphère.
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L’étoile est représentée par le point jaune. La figure 1 représente l’écosphère
d’une étoile au début de sa vie (anneau bleu) et la figure 2, celle d’une
étoile à la fin de sa vie (anneau rouge).
Ce point est cependant sous réserve car plusieurs spécialistes pensent qu’il pourrait se développer de la vie à des endroits hors
de
Le lancement d’Europa Orbiter est planifié pour mars 2008 et sa mise en orbite
autour d’Europe ne se fera pas avant septembre 2011. Nous avons donc encore
plusieurs années à spéculer sur la possible présence de vie sur Europe et, par
conséquent, hors de
Terre
Ce dernier point concerne l’idée qu’il faudrait un
support « solide » pour que la vie puisse se développer. Par exemple,
notre système solaire compte 9 planètes : Mercure, Vénus, Terre, Mars,
Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune et Pluton (connaissez-vous la phrase pour
retenir l’ordre des planètes à partir du Soleil ? Mon Vieux Tu
M’as Jeté Sur Une Nouvelle Planète).
4 de ces planètes (Mercure, Vénus, Terre et Mars) sont des planètes dites telluriques,
i.e. qu’elles possèdent une surface rocailleuse
semblable à celle de
Air
Une atmosphère relativement stable et d’une densité déterminée semble être une condition primordiale pour avoir la moindre chance que la vie apparaisse. Dans un premier temps, l’atmosphère régularise la température à la surface de la planète. Elle permet aussi la préservation de conditions environnementales vitales. Mars est la preuve qu’une planète tellurique avec une atmosphère instable est un milieu hostile à la vie (du moins, autre que microbienne). Mars aurait pu avoir, il y a quelques milliards d’années, une atmosphère plus dense, mais la faible masse de cette planète semble avoir fait en sorte que son atmosphère se soit peu à peu évaporée pour atteindre aujourd’hui 0,007 bars. Ce point est développé dans la piste rouge.
Vénus, quant à elle, est une autre preuve qu’une
atmosphère trop dense (92 bars) semble nuisible à la vie. L’atmosphère de Vénus
fait en sorte que la température moyenne à la surface de celle-ci avoisine les
482 degrés Celsius !
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Mars |
Vénus |
Conditions physiques nécessaires à l’apparition et au développement de la vie
Une fois que les conditions précédentes ont été respectées, la planète hôte semble devoir posséder quelques conditions physiques locales spécifiques.
Température
Selon la littérature, il ne semble pas y avoir de température minimum nécessaire pour l’apparition de la vie (quoique l’on est en droit de supposer que si la vie nécessite de l’eau liquide pour se développer, il semble nécessaire que la température minimum soit de l’ordre de quelques degrés Celsius). Cependant, selon les structures biologiques que nous connaissons aujourd'hui, la borne supérieure semble être de 113 degrés Celsius. Une planète appropriée semble donc devoir posséder une zone environnementale où la température joue entre quelques degrés et 113 degrés Celsius.
Pression
Encore une fois selon la littérature, il
semble qu’il n’y ait pas de limite inférieure ou
supérieure sur la pression supportable pour la vie. Certaines macromolécules
(de grosses molécules) ont été découvertes au sein de nuages de gaz stellaire.
Dans le fond de la fosse des Mariannes, dans le Pacifique Sud, vivent des
organismes à
Ainsi, la planète cible devrait avoir au moins une zone de pression oscillant entre [???-100 millions (peut-être plus)] de pascals. Il ne faut cependant pas oublier que la pression dépend directement de la densité de l’atmosphère et que celle-ci, comme nous l’avons vu pour Mars et Vénus, influence grandement les chances de retrouver de la vie ou non sur une planète.
pH
Comme il semble que la vie soit apparue
dans les océans de
Les restrictions dues au pH étant mal connues, il semblerait logique de considérer que la planète hôte aurait plus de chance de développer la vie si elle possédait une zone environnementale où le pH se situe entre [4 et 7].
U.V.
Selon les différents auteurs, la limite maximale d'exposition au ultra-violets (U.V.) est encore inconnue. Mais c'est un facteur qui n'est pas à négliger.
Homogénéité des lois physiques
Est-ce qu’une fois toutes ces conditions respectées, la vie apparaît forcément sur la planète hôte ? La prochaine variable de l’équation de Drake est le pourcentage de ces planètes habitables où la vie est apparue. Pour évaluer cette variable, nous devons préalablement répondre à une question : « Est-ce que les lois de la physique sont applicables à l’ensemble de l’univers connu ? ».
En effet, si les lois physiques s’appliquent partout dans l’univers comme elles s’appliquent sur Terre, nous sommes en droit de croire que si « ça c’est passé ici, ça peut se passer ailleurs lorsque les mêmes conditions sont réunies ».
Par exemple, nous observons des milliards d’étoiles dans le ciel. Ceci semble nous démontrer que notre Soleil n’est pas unique. Que lorsqu’un nuage moléculaire s’effondre ailleurs, il peut potentiellement former aussi un soleil semblable au nôtre. De plus, nous observons certaines étoiles qui tournent l’une autour de l’autre (dans le système d’Albireo par exemple). Ceci tend à démontrer que les lois de la gravitation sont une bonne approximation pour le calcul de trajectoires n’importe où dans l’univers, d’où l’homogénéité des lois physiques.
Le système Albireo, dans la constellation du Cygne
(Credit: Weidong Li and Alex Filippenko, UC Berkeley)
Ici, nous supposerons que toutes les planètes « appropriées » auront développées au moins une forme de vie primaire. Pour ce qui est de savoir si la vie intelligente est apparue ou non, ce sera l’objet de notre prochain article.
Commentaires ? Suggestions ? Infarctus ? Écrivez-les moi à svilleneuve@cegep-chicoutimi.qc.ca
Il y a de très bons sites web pour en savoir plus sur l’astrophysique en général :
Le système solaire (http://www.planetscapes.com/solar/french/toc.htm)
Le programme d’exploration spatiale (http://www.nasa.gov/)
SEGUIN, M. et VILLENEUVE, B., « Astronomie et Astrophysique », éditions ERPI, 1995, 550 pages
http://www.planetscapes.com/solar/french/toc.htm
http://solarsystem.nasa.gov/missions/jup_missns/jup-europa.html
http://www.berkeley.edu/news/media/releases/2000/11/14_star.html
FOL, C.,"Le lien cosmique", documentaire de l'ONF, 51 minutes.
Le Petit Larousse illustré 2000 , éditions Larousse, 2000, 1784 pages