La Vie dans l'Univers - #LeSOW 6

[Musique] la terre est actuellement la seule planète de l'univers connu qui soit capable d'abriter la vie pourtant notre galaxie abrite plus de 200 milliards d'étoilés et au moins autant de planètes qui orbitent autour du cou à quel point le cosmos est il propice à la vie sans avoir encore la réponse à cette question la dernière génération de télescopes nous a offert un premier aperçu de ces mondes et de leurs propriétés et avec lui l'espoir qu'un jour on finisse par comprendre les conditions qui ont permis à la terre d'accueillir les algues les corgis les cachalots les pétunias les ornithorynques et spatules roses et les galinette cendrée les fourmis [Musique] depuis la découverte des exoplanètes ces planètes qui orbitent autour d'autres étoiles que notre soleil le but ultime c'est de trouver des mondes similaire à notre planète bleue les planètes habitables mais qu'est ce qu'on entend par là une planète habitable c'est une planète dont l'environnement est propice au développement de la vie telle qu'on la connaît plus précisément et pour des raisons qu'on va développer c'est une planète qui possède de l'eau liquide à sa surface l'idée c'est que si on place de la vie sur une planète habitable elle peut survivre et prospérer parce que c'est bien connu petite précision n'en déplaise aux médias les plus sensationnaliste qui nous imaginent déjà parcourir les forêts d'andorre et les plaines de pandora une planète habitable n'héberge pas forcément la vie l'habitabilité exprime une potentialité pas une réalisation et savoir si une planète et habiter ou non est une autre question qu'on abordera dans un autre épisode mais que sait-on réellement de ces mondes alors déjà pour faire une planète habitable il vous faut plusieurs ingrédients l'ensemble de la vie telle qu'on la connaît duplus millions d tardigrade au plus moches des râteaux tenue est essentiellement constituée de quatre briques élémentaires le carbone l'hydrogène l'oxygène est là zot le carbone en particulier jouent un rôle primordial il est l'ossature des molécules essentielles à la vie sa capacité à former jusqu'à quatre liaisons chimiques avec d'autres atomes lui permet de construire des assemblages d'une complexité remarquables comme l'adn ou les membranes de nos cellules ces assemblages de carbone on les appelle des molécules organiques le carbone n'est pourtant pas le seul à pouvoir remplir ce rôle le silicium présents sur terre essentiellement dans les roches et le sable possède les mêmes propriétés chimiques que le carbone notamment le fait de pouvoir former lui aussi quatre liaisons chimiques mais il est aussi beaucoup plus lourd ce qui le rend moins pratique pour garder la cohésion entre les atomes on peut imaginer que des créatures de silicium ressembleraient à des sortes de cristaux vivant comme la science fiction aime bien en produire mais si l'hypothèse d'une vie basé sur le silicium n'est pas à rejeter elle paraît aujourd'hui peu probable l'eau existent un peu partout dans l'univers depuis environ 12 milliards d'années on en a trouvé sous forme gazeuse dans les comètes et les nuages interstellaires sous forme de glace sur de nombreuses planètes et lunes de notre système solaire et sous forme liquide dans les lacs les océans et les piscines de notre planète pourtant la terre est à ce jour la seule planète connu capable d'abriter des étendues d'eau liquide à sa surface et la présence de la vie sur notre chère planète bleue leurs droits sans doute énormément à cause de sa structure en tête de mickey la molécule d'eau et asymétrique h2o est un dipôle un peu comme un aimant qui cassent facilement les liaisons chimiques de ce avec quoi l'eau entre en contact résultat les autres molécules si dissolvent très bien et les réactions chimiques complexes s'y produisent plus rapidement et plus efficacement que dans n'importe quel autre liquide les robinets sommaire les montagnes à toi tu m'entends l'autre et ans toujours à l'eau a aussi l'avantagé de rester liquide dans une large gamme de température et de pression ce qui en fait un milieu stable est donc idéal pour atténuer les variations de l'environnement et ainsi protéger la vie pourtant on peut concevoir que la vie puisse se développer dans un autre solvant que l'eau la surface de titan une des lunes de saturne est ponctuée d'immenses étendues liquides comme les températures avoisinent les moins 180 degrés celsius ces mères et ses lacs ne sont pas remplies d'eau ils sont remplis d'hydrocarbures comme le méthane et les thann et il existe même sur titan un véritable cycle du méthane à l'image du cycle de l'eau sur terre personne ne sait ce qui pourrait se développer dans les lacs sombre des titans pour en avoir le coeur net il faudrait pouvoir et plongé et si des créatures y habitent une chose est sûre elle ne ressemble à aucune forme de vie connue mais nam en gardant l'esprit ouvert et pour les raisons que je viens de citer il semble difficile à l'état actuel des connaissances d'imaginer la vie à paraître dans un autre milieu que l'eau liquide [Musique] dans la nature la façon la plus efficace pour un organisme vivant de s'alimenter c'est de capter la lumière du soleil que ce soit directement par le biais de la photosynthèse ou indirectement en mangeant un organisme qui capte la lumière du soleil ou en mangeant un organisme qui a mangé un organisme qui captent la lumière du soleil vous suivez c'est comme les maillons d'une chaîne dans le grand cycle de la vie rien de tel donc que la chaleur d'une étoile pour permettre à la vie de fleurir littéralement mais si l'envié vous prend de kick start et l'apparition de la vie sur une planète extrasolaire prenez garde à bien choisir votre étoile si elle est trop massive disons plus massive que de soleil cette durée de vie sera inférieure à un milliard d'années trop courte pour permettre à une vie complexe de se développer à première vue les naines rouges les étoiles bien plus petites et plus froides que le soleil offre un compromis intéressant elle constitue 80% des étoiles de notre galaxie et sont capables de rayonner des milliers de milliards d'années durant mais leur vie est agitée et elles sont sujettes à de violentes éruptions stellaire qui peuvent doubler leur luminosité en l'espace de quelques jours voire quelques minutes ce qui peut être problématique pour une planète dans le voisinage mais bon qui sait [Musique] est ce qu'une planète gazeuse comme jupiter pourrait abriter la vie c'est la question à laquelle deux chercheurs de l'université de cornell carl sagan et edwin salpeter se sont attelés très sérieusement dans le milieu des années 70 à l'époque des premiers clichés détaillée du géant du système solaire dans un élan de spéculation éclairé par les connaissances de l'époque sagan et seul peter ont imaginé un écosystème fictif est plausible constitué de trois types de créatures qui pourrait s'épanouir dans les hautes couches de l'atmosphère de jupiter il ne s'agit pas ici de déterminer si ces créatures existe vraiment mais plutôt de savoir dans quelles conditions les lois de la physique et de la chimie pourrait autoriser leur existence à la base de la chaîne alimentaire se trouvent les plongeurs de petites bulles de composés organiques qui naissent dans les hauteurs de la troposphère et s'enfonce dans les profondeurs pour y mourir six à sept plongeurs s'assemblent cours de leur vie ils deviennent alors des flotteurs d'immenses créatures de la taille d'une ville qui dérivent aveuglément au fil des vents de jupiter en pompant l'hélium de l'atmosphère et en se nourrissant des molécules organiques de son environnement enfin les prédateurs de ce monde sont les chasseurs les créatures fuselées et rapide qui se nourrissent des protéines et de l'hydrogène des flotteurs cette vision poétique n'a malheureusement pas survécu à l'épreuve du temps de ce qu'on sait maintenant de jupiter les rafales intenses qui parcourent son atmosphère entraînerait rapidement toute molécule un peu complexe dans les couches basses de la planète où elles seraient réduites à néant par les conditions infernales de température et de pression les chances de voir la vie à paraître sur une planète gazeuse nous semble donc très réduite c'est pourquoi notre recherche des planètes habitables est aujourd'hui cantonnées aux planètes rocheuses avec une surface en particulier et l'interaction entre l'eau liquide et la roche semble nécessaire pour concentrer suffisamment de briques de la vie au même endroit et augmenter les chances qu'elle réagisse entre elles le dernier ingrédient qui contribue à rendre une planète habitable et celui qu'on comprend encore le moins à l'heure actuelle c'est son atmosphère l'atmosphère de la terre nous offre une couche protectrice salutaire contre les rayonnements énergétique du soleil déjà mais aussi contre les rayons cosmiques ces particules chargées qui se baladent à grande vitesse dans l'univers ce que les molécules de la vie n'aime pas trop l'atmosphère offre aussi les conditions de pression nécessaire à notre planète pour que l'eau à l'état liquide puisse exister à sa surface mais si une planète tient à garder son atmosphère histoire de rester habitables elle doit absolument avoir une masse suffisante et donc une gravité qui évite à ces molécules les plus légères de s'échapper trop vite c'est ce qui est arrivé à la planète mars qui au fil des milliards d'années a perdu une énorme fraction de son atmosphère au gré de la chaleur et des vents solaires de l'atmosphère initiale de mars il ne reste aujourd'hui plus qu'une couche si ténu que la pression à sa surface est 100 fois plus faible que sur terre sa surface quant à elle mais plus qu'un désert stérile et balayé par des milliards d'années de rayonnement uv si la vie existe sur mars et on parle ici de microbes et organismes très simple sa seule chance se trouve probablement dans les profondeurs de la planète où la pression est suffisant pour créer des poches d'eau liquide une fois que vous avez réuni tous ses ingrédients laisser mijoter votre planète quelques milliards d'années durant et avec un peu de chance déguster pendant que c'est encore vivant bon maintenant qu'on a déterminé les ingrédients qui rendent une planète habitable encore faudra-t-il les trouver ces monde habitable et il faut bien avouer qu'à l'heure actuelle on n'a pas encore la technologie pour zoomer sur ces exoplanètes comme on voudrait sur mars ou pour y envoyer une sonde nos informations se limite pour le moment à leur taille à leur masse à la distance à leur étoile et autant qu'elle met à en faire le tour et parfois quand on a vraiment de la chance on peut glaner quelques informations basiques sur leur densité et la composition de l'atmosphère et donc en pratique pour détecter des mondes prometteur une bonne méthode et de vérifier s'il se trouve dans la zone d'habitabilité de leur étoile prenez la terre et bouger la plus près du soleil vers l'orbité de vénus un certain point sa surface est tellement cuite par le soleil que toute l'eau fini par s'évaporer et là c'est game over pour la vie sur la planète maintenant prenez la terre et éloigner la du soleil au delà de l'orbité de mars comme elle reçoit moins d'énergie du soleil sa température diminue et toute l'eau finit par geler ce qui transforme notre planète en une gigantesque boule de glace entre ces deux orbites extrêmes se trouve la zone d'habitabilité c'est dans cette zone autour du soleil ni trop chaudes ni trop froides que l'eau à l'état liquide peut exister à la surface de la planète mais la zone d'habitabilité n'est pas qu'une question de distance la nature est l'âge de l'étoile autour de laquelle tourne la planète que vous visez vont aussi entré en jeu comme les étoiles sont plus chaudes à mesure qu'elles vieillissent comme on l'a vu dans l'épisode 1 leur zone d'habitabilité va s'éloigner de plus en plus au fil des milliards d'années dans le système solaire la terre et mars sont les seuls planète à appartenir à la zone d'habitabilité notre planète en particulier est à la limite interne de la zone et compte bien y rester encore pendant un bon milliard d'années sur les 3500 exoplanètes confirmé qu on recense aujourd'hui seule une cinquantaine réside dans la zone d'habitabilité de leur étoile pour la plupart des naines rouges et de ces planètes une petite dizaine seulement constituent de sérieux candidats à l'habitabilité en termes de similarités avec la terre parmi les plus prometteuses on peut trouver proxima b à 4 année lunaire d'ici qui habitent autour de proxima du centaure l'étoile la plus proche de nous ou encore trois planètes du système trappistes 1 à moins de quarante années lumière d'ici à quel point ces planètes habitables sont communes dans l'univers personne ne le sait mais les premières estimations laissent présager qu elles se compteraient en dizaines de milliards dans notre galaxie la zone d'habitabilité constitue un bon point de départ à notre quête d'un monde hospitalier mais rien ne nous oblige à penser que c'est monde habitable s'arrête aux planètes qui orbitent sagement autour de leur étoile imaginez une planète nomades éjecté de son système solaire d'origine et dérivant à l'infini dans le vide interstellaire et pourquoi pas des lunes d'une planète gazeuse dans le cas des planètes nomades des calculs ont montré qu'il n'est pas impossible qu'ils aient un océan d'eau liquide se cache sous la surface d'une planète de quatre fois la masse de la terre sont 10 km de glaces chauffées par la chaleur irradié par le choeur de la planète mais détecter ces monde nomade est un énorme défi on en connaît à peine une petite dizaine aujourd'hui et attester de leur habitabilité restera encore longtemps hors de notre portée pareil pour les l'une des géantes gazeuses aujourd'hui les survols des lunes de jupiter et de saturne suggèrent fortement que certaines d'entre elles comme europe et en cela d' possède des océans d'eau liquide cachés sous une épaisse croûte de glace ces océans ne serait pas chauffée par la lumière du soleil il est beaucoup trop loin mais plutôt grâce aux forces de marée des planètes géantes ses forces de marées provoque d'intenses frottement entre les couches de roches ce qui dégage de la chaleur jusqu'à faire fondre la glace en profondeur et maintenir un océan liquide en gros sous la surface de ses lunes glacées il y a de la pression de l'énergie des minéraux issus du noyau et probablement des molécules organiques complexes autant d'ingrédients connu pour rendre un monde habitable mais si europe et ans l'adq constituent des cibles de choix pour la recherche de la vie dans le système solaire analyse et l'habitabilité souterraine d'une examine une lune d'exoplanètes demandera des instruments bien plus puissant que ce qu'on a à l'heure actuelle mais poussons le concept d'habitabilité encore plus loin et si la vie a pu apparaître sur terre non seulement parce qu'on se trouve à la bonne distance de notre étoile mais aussi à la bonne distance du centre de la voie lactée autrement dit est-ce que notre galaxie n'aurait pas elle aussi une zone d'habitabilité cette zone d'habitabilité galactiques pourrait prendre la forme d'un anneau qui entoure le centre de la galaxie et dont les limites serait vaguement définis avec les arguments suivants si vous êtes trop loin du centre de la galaxie il manquera au milieu interstellaire les éléments chimiques lourds comme le fer ou le nickel qui sont nécessaires pour former des planètes rocheuses al'inverse si vous êtes trop près du centre la forte densité des toiles vous exposera plus souvent à des supernovae et destructrice et des rayonnements énergétique qui stérilise ray la surface de votre planète pendant des milliards d'années mais l'idée de zone d'habitabilité galactique aussi séduisante soit elle est une notion assez critiquée dans la communauté scientifique parce qu'on manque encore d'informations pour quantifier tous ces risques avec précision de ce qu'on sait en 2018 l'intégralité des galaxy pourrait bien être habitable à peine un quart de siècle nous séparent de la découverte du premier monde au delà de notre système solaire la science des exoplanètes est encore très jeune et les limites du possible et de l'impossible concernant l'émergence de la vie dans le cosmos reste encore à déterminer tout reste à faire mais les progrès sont palpables et les prochaines décennies promettent d'apporter un lot de données sans précédent qui nous aideront certainement à répondre à la plus grande question de tous les temps sommes-nous seuls dans l'univers la question de l'habitabilité est un sujet qui me tient à coeur et les récents développements sont vraiment fascinant à observer qui ce sujet vous passionne autant que moi n'hésitez pas à me poser vos questions je répondrai à quelques-unes dans le prochain épisode si vous voulez aller plus loin je vous renvoie à cette playlist de conférences animées par des spécialistes français de l'habitabilité planétaire et comme d'habitude vous retrouverez les liens vers les conférences ainsi que toutes les références utilisées pour cet épisode dans l'oubli doubs a très vite [Musique] ciao [Musique] bath