Exobiologie

Dans la limite des connaissances scientifiques actuelles, la Terre est la seule planète du Système solaire à abriter la vie. Cette singularité contraint l'exobiologie à la considérer comme un modèle unique, donc indispensable. C'est à partir des conditions d'apparition et d'évolution supposées de la vie sur Terre que l'on est conduit à inférer des modèles d'exobiologie dans des conditions plus ou moins semblables. De ce point de vue, et en l'absence de découverte incontestable de vie extraterrestre, l'exobiologie reste une discipline scientifique hypothético-déductive.

Les formes de vie terrestre qui ont le plus influencé les modèles exobiologiques sont sans aucun doute les organismes extrémophiles. En effet, si des bactéries arrivent à se développer, sur Terre, dans des conditions extrêmes de température (organisme thermophile), de pression (piézophile), de pH (acidophile, alcalophile) ou de rayonnement (organisme radiorésistant), là où on n'aurait pas cru trouver de vie il y a quelques décennies, alors on peut supposer que la vie peut ou doit se développer sur n'importe quelle planète où ces conditions sont présentes.

Il n’a toujours pas été établi, en dépit d’une croyance tenace, la preuve de présence de vie sur Mars quand bien même celle, dans le passé, de l'eau liquide (anciens lits de fleuves et interrogation sur l'existence d'un océan unique disparu) ne fait plus de doute. On y trouve du pergélisol, voire du mollisol[4].

Plusieurs sondes spatiales ont été envoyées sur cette planète, notamment les sondes du programme Viking, Mars Express, le module Beagle 2 et les robots de la mission Mars Exploration Rover.

On y a retrouvé de l'azote, un des éléments indispensables à la vie. La présence d'eau sous forme solide et même liquide salé a été confirmée sur Mars, mais pas la présence d'une quelconque forme de vie.

Europe est un satellite de la planète Jupiter, recouvert d'une épaisse couche de glace à sa surface. On estime à 10 kilomètres, voire plus encore, l'épaisseur de la couche de glace sous laquelle il serait possible de trouver de l'eau à l'état liquide où auraient pu se développer des piézophiles résistantes à d’énormes pressions (de l'ordre de plusieurs mégapascals), en l'absence de toute lumière solaire et où la rareté des sources de nourriture serait un handicap[5]. Les scientifiques réfléchissent à différentes méthodes pour atteindre cet océan sous la glace en utilisant comme modèle le lac Vostok, enfoui sous les glaces de l'Antarctique. Deux types de problèmes techniques se posent : comment atteindre cet océan sans forage puisqu'il est économiquement invraisemblable d'envoyer une station traditionnelle de forage jusqu'à Europe, et comment atteindre cet océan sans le contaminer par des formes de vie terrestres.

Titan intéresse les exobiologistes car son atmosphère (1,5 fois la pression terrestre) contient de l'azote, du méthane, et d'autres corps composés. Elle ressemble à celle de la Terre avant l'apparition de la vie. La sonde européenne Huygens, larguée par la sonde américaine Cassini, est devenu le premier engin à s'y poser en janvier 2005. Pendant quatre heures, elle a envoyé une masse de données inédites[6] sur l'atmosphère et le sol de cette lune.

En ce qui concerne Ganymède, Callisto ou Encelade, aucune ne semble, à ce jour, aussi prometteuse qu'Europe ; en effet, aucune ne semble présenter la possibilité d'un océan d'eau liquide sous la couche de glace de surface. Par contre, la découverte de glace en autant d'endroits, depuis les années 1970, a renforcé la conviction des astronomes selon laquelle l'eau est une espèce chimique très répandue dans l'Univers[7].

La découverte sur Terre d'acides aminés présents sur des météorites d'origine extraterrestre[8] a constitué une révolution majeure qui a contribué à rendre crédible l'exobiologie. La présence dans les comètes d'importantes quantités de composés carbonés qui seraient libérés lors de leurs passages dans le Système solaire interne constitue un autre phénomène intéressant pour la compréhension de l'apparition de la vie sur Terre.

Il n'est pas possible aujourd'hui de déterminer directement l'existence de vie extraterrestre en dehors du Système solaire. Néanmoins, plusieurs projets sont en voie d'être créés dans ce but.

Depuis 1995, la découverte d’exoplanètes laisse penser qu'il sera possible un jour de détecter - si elle existe - l'existence de vie extra-terrestre, en analysant l'atmosphère de ces planètes par spectrométrie. L'Agence spatiale européenne avait un projet qui devait voir le jour en 2025, le projet spatial Darwin, qui fut annulé en 2007. Ceci demeure théoriquement hors de portée des instruments actuels, mais plusieurs observations récentes suggèrent toutefois la possibilité, d'ores et déjà, de détecter l'atmosphère autour de telles planètes[9].

Découverte le 4 avril 2007 par une équipe d'astronomes français, portugais et suisses, Gliese 581 c est une exoplanète en orbite autour de l'étoile Gliese 581, un astre de type naine rouge situé à une vingtaine d'années-lumière du Système solaire. Il s'agirait de la première planète extra-solaire découverte dans la zone habitable de son étoile, et qui devrait donc présenter de grandes similitudes avec la Terre du point de vue de sa température de surface. Gliese 581 étant une étoile considérablement moins lumineuse que le Soleil, la température de Gliese 581 c reste peu élevée malgré le petit rayon de son orbite (environ 11 millions de kilomètres). Sa température moyenne est estimée entre −3 °C (pour un albédo de Bond comparable à celui de Vénus) et 40 °C (pour un albédo similaire à celui de la Terre), ce qui autoriserait la présence d'eau liquide à sa surface.

Le 29 septembre 2010, une équipe d’astronomes américains annonce la découverte de Gliese 581 g. En raison de sa masse (environ 3 à 4 fois celle de la Terre), de ses températures, de sa localisation dans la zone habitable et de sa possibilité de retenir une atmosphère, c’est, au moment de sa découverte, l’exoplanète présentant la plus haute probabilité d’abriter des formes de vie[10] - [11]. La découverte de Gliese 581 g reste néanmoins encore à confirmer. Francesco Pepe, un astronome de l'observatoire de Genève qui travaille sur le projet HARPS, a déclaré le 11 octobre 2010 lors du symposium « 276 - The Astrophysics of Planetary Systems: Formation, Structure, and Dynamical Evolution » de l'Union astronomique internationale à Turin (Italie), que, pour l'instant, cette découverte n'avait pas été confirmée par les données que lui et ses collègues avaient obtenues[12].

Il n'existe pas encore de consensus sur la nature et les différentes formes que peuvent prendre d'éventuelles vies extraterrestres. Dans ce domaine, l'esprit créatif et imaginatif des auteurs de science-fiction est plus abondant que les preuves scientifiques. La xénobiologie étudie scientifiquement les possibilités de vie fondée sur d'autres principes biochimiques, ou même physiques, que la vie terrestre.

• Ouvrages scientifiques ou de vulgarisation :
  • Pascal Bordé, Y a-t-il d'autres planètes habitées dans l'Univers ?, Paris, Le Pommier, 2004, 61 p. (ISBN 2-7465-0174-0)
  • André Brack, Découvrir la vie extraterrestre, Paris, Le Pommier, 2007, 48 p. (ISBN 978-2-7465-0327-4)
  • André Brack et Bénédicte Leclercq, La vie est-elle universelle : des premiers êtres vivants à l'exploration spatiale, Les Ulis (Essonne), EDP Sciences, 2003, 206 p. (ISBN 2-86883-674-7, présentation en ligne)
  • (en) Steven J. Steven J. et James E. Stick, The Living Univers : NASA and the development of astrobiology, Rutgers University, 2004
  • Muriel Gargaud et Philippe Claeys, Des atomes aux planètes habitables, Pessac, Presses Universitaires de Bordeaux, 2005, 606 p. (ISBN 2-86781-364-6, présentation en ligne)
  • Odile Guérin et Bruno Mauguin, Les planètes extrasolaires, Rennes, Apogée, 2006, 63 p. (ISBN 2-84398-202-2)
  • Jean Heidmann, Sommes-nous seuls dans l'univers, Paris, Fayard, 2000, 307 p. (ISBN 2-213-60554-8)
  • Jean Heidmann, Intelligences extra-terrestres, Paris, Odile Jacob, 1996 (1^re éd. 1992), 276 p. (ISBN 2-7381-0434-7)
  • (en) Gerda Horneck et Petra Rettberg, Complete Course in Astrobiology, Weinheim, Wiley-VCH, 2007, 413 p. (ISBN 978-3-527-40660-9, lire en ligne)
  • Dominique Proust et Jean Schneider, Où sont les autres ? : A la recherche de la vie dans l'Univers, Paris, Le Seuil, 2007, 311 p. (ISBN 978-2-02-081712-7)
  • François Raulin, A la recherche de la vie extraterrestre, Paris, Le Pommier, 2006, 123 p. (ISBN 2-7465-0304-2)
  • François Raulin, Florence Raulin-Cerceau et Jean Schneider, La bioastronomie, Paris, PUF, coll. « Que sais-je ? », 1997, 127 p. (ISBN 2-13-048757-2)
  • Florence Raulin-Cerceau, Pierre Léna et Jean Schneider, Sur les traces du vivant : de la Terre aux étoiles, Paris, Le Pommier, 2002, 304 p. (ISBN 2-7465-0089-2)
  • Florian Roy, Étude des organismes extrêmophiles : applications en exobiologie, Université de Nantes - Faculté des sciences et des Techniques, coll. « Master Sciences de la Terre, de l'Univers et de l'Environnement », 2006
  • Evry Schatzman, Les Enfants d'Uranie : à la recherche des civilisations extraterrestres, Paris, Le Seuil, 1986, 216 p. (ISBN 2-02-009094-5)
  • (en) Barbara Cavalazzi et Frances Westall, Biosignatures for Astrobiology, Springer, 2019, 347 p. (lire en ligne)

• Articles scientifiques :
  • (en) David Viewing, « Directly Interacting Extraterrestrial Technological Communities », Journal of the British Interplanetary Society, vol. 28, n^o 735,‎ 1975 plume=oui
  • « De l’exobiologie à l’astrobiologie », La Revue pour l'histoire du CNRS, 2008

• Revues et articles de revues :
  • « Hors-Série », Sciences et Avenir, n^o 51,‎ juillet 2007.
  • « Exobiologie », Ciel et espace,‎ juin 2006.
  • « Exoplanètes », Pour la science,‎ juin 2006.
  • « La contamination de Mars par des bactéries terrestres », Science et vie,‎ janvier 2006.
  • « Hors Série - Les Nouveaux Mondes », Science et vie,‎ juin 2007.

• « Exobiologie - Sommes nous seuls dans l'Univers », sur le site de l'émission « Ça marche comment ? »

• Équation de Stephen H. Dole (adaptation de l'équation de Drake)
• Projet SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence)
• Projet spatial Darwin : projet qui permettrait de détecter des indices de vie en observant le spectre d'une planète extrasolaire, d'ici 2025.

• « Exobiologie, il était une fois la vie… ailleurs », La Méthode scientifique, France Culture, 1 juin 2021
• « Il était une fois l’espace, il était une fois la vie », La Méthode scientifique, France Culture, 2 juin 2020.
• « le cycle de quatre conférences consacré à l'astrobiologie », sur le site de Collège Belgique, 2009
• Y a-t-il de la vie dans l’Univers ?, Entretien avec Frances Westall, exobiologiste sur Balises, webmagazine de la Bibliothèque publique d'information.
• « L'astrobiologie, à la recherche d'oasis pour la vie 1, 2 et 3 avec François Raulin Professeur de chimie à l'Université Paris 12 Val de Marne », sur Ciel et Espace Radio, 2012
• (en) « Site de la mission Cassini-Huygens (NASA) »
• « Le site de la Société Française d'Exobiologie »
• Thierry Lombry, « Articles sur la bioastronomie », sur Astrosurf
• « L’hypothèse martienne de l'origine de Deinococcus radiodurans », sur ufologie.net
• [vidéo] Hugo Lisoir, EXOBIOLOGIE - EN QUÊTE D'UNE VIE EXTRATERRESTRE ! LDDE sur YouTube