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L'astronomie au gré des saisons, 2018-08-28
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Les étoiles comme le Soleil, clés de la vie
Tapping, Ken
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SOLEIL, CLÉS DE LA VIE
Ken Tapping, le 28 août 2018
La vie sur Terre serait apparue dans l’eau, dans la boue ou sur des surfaces rocheuses rendues visqueuses. Au fil de réactions chimiques, les molécules organiques provenant de la soupe primordiale à l’origine du système solaire se sont assemblées en molécules de plus en plus complexes, jusqu’à ce qu’elles franchissent la frontière entre le vivant et l’inerte. Des expériences menées en laboratoire ont confirmé cette théorie. Ainsi, jusqu’à ce que nous en découvrions d’autres formes, notre quête de vie sur d’autres mondes sera liée à la filière de la chimie.
La chaîne des réactions chimiques menant des
molécules simples aux molécules complexes à l’origine de la vie étant très longue, nous pensions que les planètes les plus susceptibles d’abriter la vie orbitaient autour de naines rouges. Ces étoiles étant stables pendant des milliards et des milliards d’années, cela laisse amplement le temps aux réactions chimiques de se produire et comme elles ne dégagent aucun ultraviolet nocif, les molécules complexes qui se forment ne risquent pas de se dégrader.
Les changements qui se produisent sur une planète alors que la vie s’y développe comptent aussi dans l’équation. L’atmosphère originale, composée des substances chimiques héritées du nuage originel, est riche en gaz à effet de serre. À l’époque où la vie est apparue sur Terre, il y a environ 3,5 milliards d’années, les plantes ont capturé ces gaz et relâché de l’oxygène, qui ne produit pas d’effet de serre. La Terre s’est ainsi refroidie progressivement. Elle est toutefois demeurée suffisamment chaude pour que l’eau y subsiste à l’état liquide, comme c’est encore le cas aujourd’hui. L’appauvrissement de la concentration de gaz à effet de serre a été compensé par le réchauffement du Soleil, qui est aujourd’hui 30 % plus chaud que dans ce lointain passé. L’augmentation de la température terrestre n’a cependant pas suffi à mettre en péril les plantes et les premiers organismes vivants. En raison même de la constance avec laquelle elles se
consument, les naines rouges ne sont probablement pas les étoiles autour desquelles on risque le plus de trouver des planètes abritant la vie. Si la température d’une de ces planètes était appropriée au départ, la disparition des gaz à effet de serre entraînerait graduellement une glaciation irréversible. Cela est en
soi une raison pour chercher ailleurs, mais il en existe une autre.
Les expériences en laboratoire ont démontré que l’apport constant d’énergie en quantité suffisante suffit à faire réagir les éléments originels entre eux et à
produire des molécules plus complexes, comme des acides aminés, les éléments constitutifs des protéines, mais cela s’arrête là. Les réactions nécessaires à l’apparition de la vie exigent probablement plus de temps et un laboratoire à l’échelle planétaire. On a fait des expériences avec des éclairs et des décharges électriques pour pousser les réactions chimiques, mais l’on pense que les rayonnements ultraviolets, comme ceux produits par les étoiles, pourraient être plus efficaces. Ces rayons excitent les molécules sans les détruire et les amènent à adopter des configurations plus complexes, se rapprochant davantage du vivant. Les naines rouges ne produisent pas beaucoup de rayons ultraviolets et ne sont donc pas des catalyseurs des réactions chimiques nécessaires à l’éclosion de la vie. En revanche, les naines jaunes comme le Soleil émettent une grande quantité d’ultraviolets. Les étoiles bleues, plus chaudes, en produisent tellement qu’elles pourraient détruire les molécules complexes. Comme ces molécules sont à l’origine de la vie telle que nous la connaissons, on ne pense pas trouver des formes de vie fondée sur la chimie organique sur des planètes qui orbitent autour d’étoiles bleues. Il ne faut toutefois pas penser que la vie doit nécessairement reposer sur les processus que nous connaissons ni même qu’elle doit obligatoirement avoir une origine chimique. Pour le moment, nous concentrons nos recherches sur la filière chimique, car ainsi l'on sait, au moins, où et quoi chercher. Rien n’interdit de penser que d’autres possibilités pourront être explorées plus tard.
Cherchez Mars au sud-est dans le ciel du soir. Saturne est visible au sud à l’horizon et Jupiter, brille à faible altitude au sud-ouest. La Lune entrera dans son dernier quartier le 2 septembre.
Ken Tapping est astronome à l’Observatoire fédéral de radioastrophysique du Conseil national de recherches du Canada, à Penticton (C.-B.) V2A 6J9. Tél. : 250-497-2300, téléc. : 250-497-2355
