Y a-t-il de vie dans l'Univers ?

Cent milliards d'étoiles, cent milliards de galaxies et moi et moi et moi  

Zone habitable autour d'autres étoiles

On appelle "zone habitable" la région autour de l'étoile où l'on pourrait en principe trouver de l'eau liquide, c'est-à-dire une température entre 0 et 100°C. La figure représente la "zone habitable" en fonction de la masse de l'étoile (en masses solaires) / demi-grand axe (en unités astronomiques). La "zone habitable" se trouve dans des régions plus éloignées autour d'étoiles plus massives (qui rayonnent plus). Observatoire de Paris / UFE

Il y a cent milliards d'étoiles dans notre Galaxie et l'Univers accessible contient au moins cent milliards de galaxies. Par ailleurs on sait qu'au moins les trois quarts des étoiles sont accompagnées de planètes dont un grand nombre dans la zone habitable. Il est donc difficile de penser que les conditions et les processus qui ont conduit à l'apparition de la vie sur Terre il y a trois milliards d'années ne se sont pas retrouvés à l'œuvre sur d'autres planètes, hors du système solaire.

• Certes, ces conditions sont assez strictes et par exemple la présence indispensable d'eau liquide impose que la température de la planète ne soit pas trop élevée ou trop basse.

• De même, si la planète est trop grosse, elle deviendra une planète gazeuse avec une atmosphère essentiellement composée d'hydrogène et d'hélium où les réactions chimiques du vivant ne peuvent se produire.

• D'autres conditions sont nécessaires pour protéger le processus de développement de la vie. La Terre a ainsi été protégée par Jupiter qui a détourné les météorites très nombreuses au début de la formation du système solaire. Elle a aussi été stabilisée par la Lune, ce qui a permis des climats stables.

Quelle vie ?  

L'ADN, symbole de la vie sur Terre. Crédit : Observatoire de Paris / UFE

Mais comment caractériser la vie d'une façon assez générale, sans anthropomorphisme, c'est-à-dire sans être obnubilé par le seul cas que nous connaissons, celui de la Terre ?

Une première remarque très générale est que la vie c'est, entre autres, une information complexe codée : celle contenue dans les gènes qui est capable de se reproduire à l'identique, ou presque, le rôle des erreurs étant essentiel pour que l'évolution ait lieu.

Le support de cette information doit être un alphabet qui permet de créer des mots la décrivant. On ne trouve pas dans le monde physique d'alphabet plus efficace que celui des chaînes carbonées de la chimie organique : elles ont en effet la capacité de décrire un très grand nombre de mots différents et de façon linéaire (donc lisible selon un ordre imposé).

L'atome de carbone est en effet unique pour se lier de façon complexe avec lui-même et avec d'autres atomes pour former de longues molécules en chaînes. Une condition est la présence d'eau pour favoriser les liaisons.

On a ainsi bel et bien détecté de telles chaînes carbonées complexes hors de la Terre, dans notre Galaxie et dans d'autres galaxies.

On voit mal quel autre support l'alphabet d'une vie extra-terrestre pourrait utiliser.

La très grande majorité des molécules complexes détectées dans l'Univers sont des molécules carbonées.

Comment déceler la vie ?  

L'observation spectrale montre la présence des biomarqueurs O3 et H2O sur Terre contrairement à Vénus et Mars. Menesson et Marrioti

Le seul moyen d'extraire le carbone de l'atmosphère primordiale d'une planète, c'est de casser la molécule CO₂ qui est très abondante. Ce faisant, on doit alors nécessairement libérer de l'oxygène.

C'est bien ce qui se passe sur Terre où la chlorophylle des plantes, avec l'aide de la lumière solaire, transforme le CO₂ en biomasse à base de carbone et libère l'oxygène dont les êtres évolués ont tant besoin par ailleurs.

D'autre part, si la production d'oxygène par des êtres vivants n'était pas continue, l'oxygène disparaîtrait rapidement sous forme de rouille, en oxydant les roches.

Enfin, on ne connaît pas de mécanisme naturel capable de produire sur une planète de l'oxygène de façon abiotique, c'est à dire sans l'intermédiaire du vivant.

Les astro-biologistes pensent donc aujourd'hui que si on détecte de l'oxygène et de l'eau sur une planète, alors la vie est extrêmement probable.