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Existe-t-il une vie complexe ailleurs dans l'univers ?

La Terre est une planète rare

En 2000, le biopaléontologue Peter Ward et l'astrophysicien Donald Brownlee de l'Université de Washington ont publié un livre intitulé "Rare Earth", un essai d'astrobiologie dans lequel ils font l'hypothèse que la vie complexe est un phénomène rare et que nous pourrions même être seuls dans l'univers. Ce livre généra une polémique dans la petite communauté des astrobiologistes car la majorité d'entre eux ne partageaient pas leur opinion.

La question est de savoir si une vie intelligente pourrait exister sur une autre planète proche de la Terre ?

Selon Ward, nous avons la prétention de croire qu'il existe beaucoup de civilisations extraterrestres. En fait, cela nous réconforte de croire que nous ne ne sommes pas seuls dans l'univers et que notre avenir est peut-être plus radieux que ce que certains imaginent.

Mais cette idée refoule cependant le résultat même déterminé par la fameuse formule de Drake qui fut par la suite modifiée par Carl Sagan. En étant optimistes, en 1971 ils sont arrivés à la conclusion qu'il existait peut être un million de civilisations intelligentes dans la Voie Lactée. Un peu plus tard, ils réévaluèrent ce nombre N entre 1 et 600 civilisations.

Nous avons vu dans la page consacrée à l'histoire du programme SETI que la plupart des scientifiques considèrent que N > 1. Cela signifie que nous ne sommes pas seuls dans l'univers. L'évaluation de Drake, Sagan et consorts est basée sur leur meilleure conjecture concernant le nombre de planètes dans la Galaxie, du pourcentage de celles qui pourraient abriter la vie et du pourcentage de planètes sur lesquelles la vie non seulement pourrait exister mais pourrait également avoir atteint un stade culturel avancé. Etant donné qu'il existe des milliards de milliards de galaxies semblables à la Voie Lactée dans l'univers, selon les astrobiologistes le nombre d'espèces intelligentes extraterrestres devrait se compter par milliards.

S'il existe autant de civilisations extraterrestres, il est alors évident que le nombre de planètes abritant la vie doit vraiment être astronomique. Mais si Drake et Sagan se trompaient ? Ainsi qu'on le constate dans les faits, si notre civilisation était unique dans la Galaxie, ne faudrait-il pas réduire N d'un important facteur ?

Nous savons que Ben Zuckerman ou James Trefil considèrent depuis les années 1980 que N = 1 et donc qu'il y a de fortes (mal)chances que nous soyons seuls dans l'univers. Nous avons vu à propos de la table Astrobiologique que Peter Ward considère que la vie sous forme microbienne ou ses équivalents est très commune dans l'univers, peut-être même plus commune que Drake et Sagan l'ont imaginé. Cependant Ward considère que la vie complexe est un phénomène rare. Et il n'est visiblement pas le seul à le croire.

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L'avis des experts

Près de 50 ans après l'invention de la formule de Drake, suite aux découvertes faites en radioastronomie et en planétologie avec l'exploration de Mars et des planètes géantes, des comètes et des astéroïdes, voyons ce que pensent concrètement les astronomes à propos de l'existence d'une éventuelle forme de vie microbienne ou complexe ailleurs dans l'univers. Nous allons poser successivement la question à six chercheurs travaillant à la NASA, à l'Institut SETI ou attaché à la chaire d'astronomie dans une université et que la question passionne. Les années passant, aujourd'hui leurs réponses restent toujours pertinentes et d'actualité.

Voyons pour commencer l'avis de quatre chercheurs auxquels on posa la question de la probabilité d'une vie extraterrestre. Leurs réponses remontent aux années 2000-2003.

Pour l'astrogéophysicien Christopher P. McKay du centre de recherche Ames (ARC) de la NASA, spécialiste du système solaire et de la question de l'origine de la vie, il n'existe aucune preuve selon laquelle il existerait d'autres formes de vie dans l'univers, mais plusieurs facteurs suggèrent qu'elle est commune. La matière organique est répandue dans le milieu interstellaire et dans notre propre système solaire. Nous avons déjà découvert des systèmes planétaires autour d'une centaine d'autres étoiles similaires au Soleil. Sur Terre, la vie microbienne est apparue très tôt, il y a probablement plus de 3.8 milliards d'années. En outre, nous savons que les écosystèmes microbiens peuvent survivre dans une grande variété d'environnements à condition qu'il y ait de l'eau liquide et une source d'énergie chimique ou électromagnétique (lumière).

Ces facteurs suggèrent que la vie microbienne, celle qui domina sur Terre durant les deux premiers milliards d'années, est répandue dans notre voisinage stellaire. Mais Chris McKay ne conclut pas pour autant que les extraterrestres existent, que du contraire.

David Grinspoon, professeur d'astrophysique et de planétologie à l'Université du Colorado est l'auteur du livre "Lonely Planets" dans lequel il se demande si la question de la vie extraterrestre ne serait pas le miroir de la sensibilité humaine, de ses désirs et de son potentiel. A ses yeux, il est toujours précaire de généraliser les résultats d'une seule expérience. Nous devons être un peu plus prudent quand nous remplissons le cosmos de créatures en nous fondant sur l'échelle des temps de l'histoire de la Terre (dont le développement apparu rapidement et donc a posteriori facilement) et sur la ressource essentielle de la vie, l'eau. C'est bien sûr une histoire réussie, et un exemple merveilleux de l'émergence de la vie.

Mais quand des arguments reposent sur des données aussi précaires, à l'image d'un château de carte dont la stabilité repose sur l'équilibre de l'une des cartes de sa base, nous prenons le risque d'ériger des structures plus élaborées par nos désirs que par des preuves. En d'autres termes, Grinspoon n'est pas persuadé que l'univers est peuplé d'extraterrestres.

Les acteurs

De gauche à droite, Frank Drake professeur émérite d'astronomie et d'astrophysique, membre de l'Institut SETI; l'astrogéophysicien Chris McKay récoltant des échantillons dans le désert de Gobi en Mongolie; l'astrophysicien David Grinspoon qui participe à la mission MER de la NASA, recherchant des traces de vie sur Mars et Donald Brownlee examinant une maquette de la sonde Stardust qui rencontra la comète Wild2 en 2004 et qui ramena des échantillons en 2006 dans lesquels on découvrit notamment de la glycine, l'un des 22 acides aminés protéinogènes.

Nous connaissons bien Frank Drake, professeur émérite d'astronomie et d'astrophysique, président émérite et membre de l'Institut SETI. Dans son esprit la question de savoir s'il existe une vie complexe ailleurs dans l'univers lui offre l'occasion d'appliquer ce cher bon outil qu'est le rasoir d'Occam.

Quand nous nous penchons sur l'origine de la vie sur Terre dit-il, il semble qu'aucune condition particulière ou anormale ait été exigée. Mais même s'ils ne sont pas les coupables, les chimistes ont trouvé une multitude d'autres voies qui mênent à la chimie de la vie. Le défi semble ne pas être le fait de trouver la voie, mais celui de savoir qu'elles étaient les méthodes les plus rapides et les plus productives.

Le point essentiel est de considérer que le laborantin originel n'a rien exigé de spécial au départ. Mais il y a au moins deux voies d'études : les travaux menés sur Terre et sur les autres planètes à notre image. Ensuite, grâce au rasoir d'Occam nous devons nous dire que l'origine de la vie sur Terre n'est rien d'autre que le résultat de processus qui se déroulent normalement sur n'importe quelle planète. Dès lors que des conditions propices sont rencontrées, la vie devrait apparaître très fréquemment sur d'autres planètes semblables à la Terre. Il devrait donc y avoir une vie microbienne tout près du système solaire.

Mais Drake ne s'étend pas sur la question des civilisations extraterrestres. Dans sa formule, il considère que N oscille entre 1 et 600 au vu des conflits qui existent à travers le monde. Cela sous-entend au pire qu'il considère que nous sommes seuls, rejoignant l'idée exprimée par Zuckerman, Trefil, Ward et Grinspoon.

Donald Brownlee est astrophysicien à l'Université de Washington et principal investigateur de la mission Stardust au JPL dont la sonde rencontra la comète Wild2 en 2004. Co-auteur du livre "Rare Earth", il considère que bien que nous ayons l'espoir de trouver une vie extraterrestre, le but de son livre était de préciser que l'univers est fondamentalement hostile à la vie.

Selon les auteurs, la plupart des planètes et les autres endroits de l'univers ne peuvent visiblement pas abriter les créatures qui peuplent la Terre. L'univers est également si vaste que même s'il existe d'autres mondes semblables à la Terre, ces planètes sont tellement distantes les unes des autres qu'elles sont isolées dans l'espace. Quel pourcentage d'étoiles contiennent des planètes à l'image de la Terre et hébergeant une forme de vie similaire ? Y en a-t-il une par million d'étoile, encore moins ? Même les plus optimistes doivent admettre que les environnements terrestres doivent être rares dans l'univers.

Voici ce que déclare Brownlee : "Dans notre livre Rare Earth, Ward et moi émettons l'idée que la vie extraterrestre existe peut-être près de nous mais qu'une forme de vie complexe, animale par exemple, est rare et ne sera pas probablement découverte dans notre voisinage immédiat. Une question importante au sujet de la vie est de déterminer quels sont les environnements requis pour qu'elle apparaisse et évolue à long terme ? Malheureusement la Terre constitue notre seule expérience réussie. Evaluer si la vie existe ailleurs est problématique; actuellement il n'existe aucune forme de vie détectable ailleurs dans le système solaire".

Enfin, dans un article publié en 2016 dans le magazine "Astrobiology", les astrobiologistes Aditya Chopra et Charles Lineweaver sont arrivés à une conclusion plus extrême et même surprenante que "les extraterrestres sont morts". Comment deux scientifiques sont-ils parvenus à cette conclusion et que vaut-elle ?

Selon les auteurs, bien que l'univers regorge probablement de planètes habitables, comme de nombreux scientifiques ils estiment que "la vie primordiale est fragile et évolue rarement suffisamment vite pour survivre". Effectivement, au vu des conditions extrêmes régnant sur les autres planètes et empêchant le développant de la vie, on serait tenté de les croire. Tout biologiste reconnaît qu'apparemment le développement de la vie sur Terre résulte d'un effet stabilisant des habitants sur leur environnement et de leurs rétroactions. A défaut d'équilibre disent les auteurs, il se produit ce qu'on appelle un "goulot de Gaia" (Gaian bottleneck) : si la vie ne s'adapte pas suffisamment vite, elle disparaît.

Mais si ce mécanisme est bien réel - de nombreux espèces éteintes en apportent la preuve, y compris les dinosaures -, Chopra et Lineweaver peuvent-ils conclure que cela implique nécessairement que les extraterrestres sont morts ? Certainement pas car ils n'ont que l'expérience de la Terre pour démontrer que la vie complexe n'existe que sur notre planète. Leur conclusion est basée sur une seule expérience, certes diversifiée, mais limitée à une seule planète située dans la zone habitable d'une étoile de type solaire. Leur conclusion n'est pas objective et ils généralisent un cas particulier à tout l'univers. Prétendre que les extraterrestres sont morts est donc une conclusion pour le moins hâtive et peu crédible car elle ne repose sur aucune preuve. Proposer une telle thèse sans pouvoir la démontrer revient à faire de la pseudoscience et n'apporte rien au débat. Mais il est plus étonnant encore qu'une revue scientifique ait accepté de publier un tel article. A croire que le sensationnalisme à meilleure presse que l'information scientifique !

Des voies de recherches

Pour conclure, soit les chercheurs estiment que la vie n'existe pas ailleurs dans l'univers pour des raisons souvent peu objectives soit que les conditions de son émergence sont tellement contraignantes qu'il est probablement extrêmement rare qu'elle se soit développée sous une forme complexe. Malheureusement nous n'avons que l'exemple du système solaire voire uniquement de la Terre pour appuyer ces conclusions qui, vous en conviendrez, ne permettent pas de généraliser ces deux thèses à l'ensemble de l'univers.

L'ADN et l'ARN se sont-ils formés dans l'espace ? Cela résoudrait l'énigme de l'origine de la vie sur Terre. Document Lynette Cook.

C'est pour cette raison que David Grinspoon comme la plupart des astrobiologistes reste fondamentalement optimiste. Mais il nuance son point de vue. Grinspoon n'est pas convaincu que l'exemple de la chimie du carbone et de l'eau qui fait le succès de la Terre depuis bientôt quatre milliards d'années est la seule manière que l'univers ait trouvé pour résoudre l'énigme de la vie. "Je ne parle pas du silicium" dit-il, "qui est une mauvaise idée, mais des systèmes chimiques complexes auquels nous n'avons pas pensé, qui ne se manifestent peut-être pas à température ambiante dans une atmosphère riche en oxygène".

Et de poursuivre : "L'univers est plus intelligent que nous, et nous, nous étudions des phénomènes complexes comme la vie, plus par l'exploration que par la théorisation et la modélisation. Je pense qu'il existe probablement d'autres formes de la vie ailleurs, fondées sur différentes bases chimiques que les nôtres, mais nous ne le saurons seulement lorsque nous les trouverons, ou quand elles nous trouveront."

Une réplique évidente à ceci est de dire, "mais personne n'a inventé un autre système qui fonctionne aussi bien que le carbone dans l'eau". C'est vrai. Mais à ceci Grinspoon répond, "nous n'avons pas inventé cette chimie, nous l'avons découverte". En fait, il ne croit pas que nous soyons assez intelligents pour imaginer une vie basée sur les acides nucléiques et les protéines si nous n'avions pas d'exemple sous la main. Grinspoon pense que l'univers est si merveilleux qu'il est capable de raffiner ailleurs la complexité de l'évolution, de développer une vie complexe dans d'autres conditions qui semblent hostiles à la vie telle que nous la connaissons.

Enfin, Frank Drake pense que toutes les preuves des étapes les plus primitives de l'évolution chimique sur Terre se sont déroulées durant les 700 premiers millions d'années et sont apparemment perdues, ce que confirment les micropaléontologues qui ont du mal à trouver des traces fossiles plus âgés que 3.8 voire 4.1 milliards d'années. Nous cherchons à tâtons vers la compréhension de cette époque reculée en présumant que par le passé les organismes vivaient dans un monde d'ARN et de virus. Mais ce système a évolué vers autre chose et a conduit au monde ésotérique de l'ADN protéinique. Qui aurait pu imaginer un tel scénario ?

Car si David Grinspoon a raison, nous ne sommes pas assez malins pour présumer ab initio quel système du monde est le plus viable, celui de l'ADN protéinique ou celui de l'ARN; il nous a été remis sur un plateau d'argent. Ceci devrait constituer un avertissement fort traduisant le fait que nous sommes loin de pouvoir imaginer ce qui pourrait se produire sur d'autres mondes. Donnons-nous la chance d'étendre nos connaissances en étudiant l'origine de la vie de manière indépendante, dans l'espace, et dans ces conditions les portes du progrès dans ce domaine s'ouvriront grandes devant nous.

Toutefois nous devons tempérer notre idéal car nous savons à travers l'étude des raies moléculaires que l'espace n'est vraiment pas adapté pour héberger la vie. En revanche, il est vrai qu'il abrite des dizaines de molécules en rapport avec les processus prébiotiques, et rien qu'à ce titre c'est une raison suffisante pour poursuivre les recherches et espérer.

Pour plus d'informations

Sur ce site

L'origine de la vie

La chimie prébiotique

A la recherche de planètes habitables

Articles et livres

Darwin's aliens, Samuel R. Levin et al., International Journal of Astrobiology, 2017

Life Beyond Earth, National Geographic

Is Earth as Special as We Think?, National Geographic

Rare Earth. Why Complex Life is Uncommon in the Universe, Peter D.Ward et Donald Brownlee, Copernicus Books/Springer-Verlag, 2000/2004

Lonely Planets. The Natural Philosophy of Alien Life, David H. Grinspoon, Harper Perennial, 2003/2004

Journal of the British Interplanetary Society (JBIS, 1971-1991)

Vidéos

Emission sur la vie extraterrestre Partie 1, Partie 2, Partie 3, Partie 4 (diffusée sur Geographic Channel puis sur Arte).

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