En quête de signatures de vie…

Y a-t-il de la vie ailleurs ? Cette question a toujours intrigué voire passionné l’Homme, des anciens philosophes grecs aux amateurs de science-fiction d’aujourd’hui. Elle est maintenant au cœur d'une discipline scientifique nouvelle et pluridisciplinaire : l'astrobiologie. Celle-ci étudie l'origine, l'évolution et la distribution de la vie dans l'Univers.

Plusieurs questions fondamentales sont au cœur de la recherche en astrobiologie. Quels sont les conditions et les processus qui ont permis l'émergence et l’évolution de la vie sur Terre ? Y a-t-il d’autres lieux habitables dans l’Univers ? Y a-t-il de la vie ailleurs et comment la détecter ? Comment la matière organique (molécules riches en carbone) évolue-t-elle vers la vie ? Comment la vie, sous toutes les formes qu'elle pourrait adopter, est-elle distribuée dans l'Univers ? Quel est son futur sur la Terre et ailleurs ?

L'astrobiologie (ou Exobiologie en France, Astrobiology en anglais, Bioastronomy chez les astronomes) mêle des données en provenance de nombreuses disciplines : astronomie, astrophysique, biologie moléculaire, biochimie, chimie prébiotique, écologie, microbiologie, physiologie, sciences planétaires, géologie, géophysique, paléontologie, technologies de l'exploration spatiale, et même la philosophie et le droit. En Belgique, un large groupe de scientifiques soutenu par le FNRS développe la recherche en astrobiologie et participe aux cours organisés à l’ULg. Tout récemment, de nouveaux projets liés à l’astrobiologie ont vu le jour au niveau fédéral (PAI PLANET TOPERS et au sein du LiSRI liégeois (LiSRI: Liège Space Research Institute). Ce domaine est donc en pleine expansion dans notre pays !

« Être astrobiologiste » ne signifie pas grand-chose, étant donné l’ampleur des connaissances de toutes les disciplines impliquées. Les scientifiques intéressés par l’astrobiologie sont spécialistes d’un domaine et mènent des recherches liées à l’astrobiologie. Par exemple, un géologue ou un biologiste va orienter ses recherches en « biogéologie » (geobiology en anglais), c’est-à-dire l’étude des interactions entre les processus biologiques et physiques de la Terre, tout au long de l’histoire de la planète, depuis l’origine de la vie jusqu’aux extrêmophiles actuels. En collaboration avec des astrophysiciens et géophysiciens, le biogéologiste va tenter d’appliquer ces principes à l’étude des planètes et lunes au delà de la Terre. Certains pensent que la vie est abondante dans l’Univers, mais que la vie intelligente est rare. D’autres suggèrent que la vie est rare, mais que si elle existe, l’intelligence est plus ou moins inévitable. D’autres encore que la vie terrestre est unique. Clairement, la seule façon de répondre à cette question de façon scientifique, sans spéculations (ni teinte créationniste !), avec des observations, est l’exploration, in situ ou à distance, de notre système solaire et des autres systèmes planétaires.


fig1curiosityLe 6 Août 2012, Curiosity, une énorme rover de la NASA, atterrit dans un lac de cratère martien. Équipée d’instruments semblables à ceux que les géologues et chimistes utilisent sur la Terre, Curiosity va tenter de déterminer si Mars était habitable au début de son histoire, et peut-être même habitée !

Figure 1: La rover de la NASA Curiosity dans cratère Gale © NASA/JPL-Caltech/ESA/DLR/FU Berlin/MSSS

Habitable... habitée... la différence est énorme ! Une planète habitable réunit les conditions permettant l’émergence et l’évolution de la vie, sans nécessairement abriter la vie. Déterminer quelles sont ces conditions fait l’objet de recherche par de nombreux scientifiques partout dans le monde, et en Belgique, le sujet d’un nouveau projet fédéral belge dont fait partie l’ULg (PAI PLANET TOPERS).

En quoi notre planète bleue, seule planète habitée connue, est-elle si spéciale ? La présence d’eau liquide, d’éléments chimiques (carbone, hydrogène, oxygène, azote, phosphore, soufre…), et de sources d’énergie (lumière, minéraux, ..) sont généralement les conditions invoquées pour expliquer la présence de vie sur notre planète.


fig2 planet topersMais est-ce suffisant ? La Terre a une activité géologique intense, responsable du mouvement des plaques qui forment sa surface, portant les continents et océans (la « tectonique des plaques »). Cette activité mène à la formation de volcans, de montagnes, de sources hydrothermales, de tremblements de terre, et permet le recyclage de « nutriments » (comme le fer, le magnésium, le molybdène, le cuivre, le nickel,..) indispensables à la vie. La Terre possède aussi une atmosphère avec suffisamment de pression pour permettre la présence d’eau liquide à la surface, à une distance appropriée du Soleil pour ne pas geler ou être vaporisée ; un champ magnétique protégeant cette atmosphère de l’érosion par les particules solaires ; un noyau en partie liquide siège de mouvements responsables de cette protection magnétique ; une masse suffisante pour que ce noyau n’ait pas encore trop refroidi pour devenir solide et avec une attraction gravitaire pour maintenir son atmosphère. La présence de la lune stabilise la position inclinée de la Terre, et de ce fait l’existence de saisons et d’un climat relativement stable à l’échelle de milliards d’années, ..

 

Figure 2: Explorer la notion d’habitabilité, @projet PLANET TOPERS,

 


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