CRDP

Accueil > Les numéros > DocSciences 3 : Système solaire et exoplanètes

Recherche vie ailleurs

Y a-t-il une vie ailleurs que sur Terre ? C’est la question clé de l’exobiologie appelée également astrobiologie. Cette science interdisciplinaire s’applique aussi bien à l’apparition de la vie sur Terre qu’à la possibilité de vie extraterrestre dans le système solaire, voire sur d’éventuelles planètes extrasolaires.

L’objet de l’exobiologie est l’étude des facteurs pouvant mener à l’apparition de la vie et à son évolution, notamment dans la recherche de processus expliquant l’évolution de la matière organique simple (biomolécules…) vers des structures plus complexes (premières cellules, premiers systèmes génétiques).

JPEG - 172.4 ko
Exomarslander III (© Esa - AOES Medialab)
Pour mieux connaître la planète Mars, l’Europe lancera en 2013 un vaisseau comprenant un véhicule appelé « rover de surface » équipé d’instruments pour collecter des échantillons du sol martien.

QU’EST-CE QUE LA VIE ?

Avant de rechercher des traces d’une éventuelle vie extraterrestre, il faut se poser la question de la définition de la vie et de ses origines sur la Terre. Notre planète reste en effet le seul lieu du cosmos où nous soyons certains de la présence de la vie. Elle est donc la seule référence dans ce domaine. Il est essentiel de l’étudier et d’en comprendre les origines afin de pouvoir extrapoler le cas terrestre à d’autres environnements. Mais le fait que nous ne disposions que d’un seul exemple rend difficile l’élaboration de la définition de la vie : comment définir un ensemble dont on ne connaît qu’un seul élément ? Une approche consiste à examiner les propriétés fondamentales communes à tous les êtres vivants terrestres et à définir la vie comme un système possédant l’ensemble de ses caractéristiques.

Malgré la grande diversité apparente de la vie terrestre au niveau macroscopique, celle-ci présente en fait une très grande unicité au niveau microscopique et moléculaire. Tous les systèmes vivants terrestres sont composés de cellules – l’unité de la vie – et toutes les cellules possèdent les mêmes caractéristiques structurales : une membrane perméable qui les sépare du monde extérieur ; un matériel génétique à la base de l’autoréplication et des protéines qui assurent le travail de l’usine cellulaire. Tous les êtres vivants terrestres échangent de la matière et de l’énergie avec leur environnement en conservant leur autonomie, se reproduisent et évoluent par sélection naturelle. Ceci est une définition possible de la vie. Par ailleurs, du point de vue chimique, la vie terrestre est essentiellement basée sur trois éléments qui semblent indispensables à l’origine de la vie : la matière carbonée, l’eau liquide et l’énergie.

Mars, Jupiter : cibles des exobiologistes

Hormis la Terre, le système solaire est riche en objets importants pour l’exobiologie. La planète Mars, malgré sa plus petite taille, présente de nombreuses similitudes avec notre planète. L’eau y était présente en abondance à l’état liquide au début de son histoire. Comme la Terre, elle a dû recevoir des quantités importantes de matériaux organiques via les météorites et devait posséder une atmosphère dense et de nombreuses sources d’énergie. Mais son environnement est devenu hostile. Néanmoins la vie y est peut-être encore présente « en sous-surface » (subsurface). Et même si elle y a disparu, la planète ne subissant pas une activité tectonique importante, Mars a pu conserver des traces de cette vie passée éventuelle. Trois des quatre gros satellites de Jupiter : Europe, Ganymède et Callisto, possèdent probablement un océan interne d’eau liquide. Dans le cas d’Europe, il pourrait être proche de la surface et reposer sur un fond rocheux, permettant à la fois une activité volcanique sous-marine et l’émergence de la vie.

COMMENT LA VIE EST-ELLE APPARUE SUR TERRE ?

La vie terrestre est l’aboutissement, sur la Terre primitive, d’une longue évolution chimique de matériaux organiques (carbonés) simples dans l’eau liquide. Les ingrédients carbonés qui ont servi à cette chimie dite « prébiotique » ont pu être en partie formés sur notre planète, dans l’atmosphère ou au voisinage des sources hydrothermales sousmarines. Ils ont pu être aussi d’origine extraterrestre, importés sur Terre par les météorites, les micrométéorites ou les comètes.

Les micrométéorites, par exemple, sont riches en composés organiques, et on estime qu’elles ont pu apporter sur Terre plus de carbone que toute la biomasse(Voir en bas de page) actuelle en contient. Même si les ingrédients viennent d’ailleurs, la « cuisine » finale s’est faite sur Terre, sans doute assez rapidement après la formation de notre planète. Quels étaient ces premiers systèmes vivants ? Sans doute des micro-organismes plus simples que les bactéries les plus primitives connues aujourd’hui sur Terre, ayant des acides nucléiques (les molécules géantes du vivant) différents de ceux du vivant actuel, utilisant des briques moléculaires plus simples et moins fragiles que celles de nos gènes.

Quand cette « subtile cuisine » s’est-elle faite ? Notre planète s’est formée il y a 4,5 milliards d’années. Mais nous n’avons que très peu de traces de son environnement pendant le milliard d’années qui a suivi. L’érosion, le volcanisme, la tectonique des plaques ont effacé la plupart des vestiges de cette époque lointaine. Les traces de vie les plus anciennes connues actuellement, telles que les microfossiles trouvés dans des roches d’Afrique du Sud, datent de 3,5 milliards d’années. Mais ces traces semblent correspondre à des micro-organismes déjà complexes et très évolués. Il est donc probable que la vie soit apparue bien avant, il y a environ 4 milliards d’années lorsque le bombardement intense de la Terre par les nombreux objets extraterrestres (météorites, astéroïdes, objets macroscopiques) qui se trouvaient à sa proximité s’est calmé. Les études sur l’origine de la vie menées depuis cinquante ans confirment bien l’importance essentielle de l’eau à l’état liquide et de la matière organique dans les processus qui ont permis l’émergence du vivant sur Terre. Les exobiologistes qui recherchent une vie ailleurs se basent sur l’exemple terrestre et privilégient les environnements extraterrestres où ces deux ingrédients sont présents simultanément, avec des sources d’énergie.


Biomasse :Ensemble des matières organiques pouvant devenir des sources d’énergie. Retour au texte

En savoir plus

Voir également :
la galerie « Exploration »
la galerie « Exoplanètes »

Livres

  • Gribaldo S., Maurel M.-C., Vannier J., L’Évolution ; les débuts de la vie, coll. « Le Collège de la cité », Le Pommier-CSI, 2007.
  • Raulin F., À la recherche de la vie extraterrestre. coll. « Le Collège de la cité », Le Pommier-CSI, 2006.
  • Raulin-Cerceau F., À l’écoute des planètes, Ellipses, 2006.

Sites internet