VIE EXTRATERRESTRE
QUE RECHERCHONS - NOUS ?
Avons-nous défini ce
qu’est la vie et sommes-nous vraiment en mesure de la reconnaître si nous
rencontrons une de ses formes quelconques en dehors de la Terre comme par
exemple sur Titan, le satellite de Saturne, ou sur la planète Mars ?
Beaucoup sont ceux qui ont affirmé qu’une des
difficultés dans la recherche de la vie extraterrestre est le fait que les biologistes n’ont pas abouti à une
définition communément acceptable de la vie. Mais cela ne doit pas être considéré comme un obstacle sérieux
puisque les définitions formulées par moments essayent de distinguer notamment
la vie de certains ouvrages humains comme l’automobile, les robots, les virus
informatiques etc. Mais si nous
découvrons un mécanisme complexe d’origine extraterrestre, nous ne serons pas du
tout déçus car son existence signifierait l’existence d’êtres intelligents.
EFFORTS POUR LA DÉFINITION DE LA VIE
Selon la physique, la
vie est associée à « l’éloignement de l'équilibre
thermodynamique ».
Les chimistes lient la vie avec l'existence d’acides nucléiques,
de protéines et d'autres molécules complexes semblables.
La plupart des biologistes
s’accordent à dire que « la situation qui distingue les organismes des matières
inorganiques, est qu’ils se caractérisent par des phénomènes tels que la
croissance, le métabolisme, la reproduction et l’adaptation ».
Selon ce point de vue,
les virus ne sont pas des êtres vivants car ils ne se nourrissent pas, donc ils
ne métabolisent rien et ne se développent pas. La seule fonction effectuée par
le virus est de se reproduire en détruisant la molécule de l’ADN des cellules
qu’il infecte.
Une partie importante de
biologistes définissent la vie comme « tout système qui se reproduit, se modifie
et réplique ses modifications ». Cette définition inclut également les virus.
Mais il existe aussi des systèmes chimiques plus simples que les virus qui ont
la capacité de se reproduire comme le sont les prions. Il s’agit de particules
infectieuses dont la structure cause un ensemble de maladies y compris celle de
la vache folle. Si les virus sont exclus des êtres vivants, a fortiori les
prions doivent l’être également. Mais si l’on inclut les virus parmi les êtres
vivants, on se demandera logiquement s’il faudra faire de même avec les prions.
Si nous classons un
grand nombre d’associations chimiques adéquates et de systèmes chimiques, du
plus simple au plus complexe, nous aurons du mal à les séparer en inanimés et en
vivants. Mais certainement on caractérisera la plupart d’entre eux en tant que
vivants ou inanimés alors que certains seront ambigus. Parmi les substances
classées, on inclura également les cristaux qui se reproduisent mais ne sont pas
caractérisés en tant qu’êtres vivants.
L'anthropologue
et ethnologue français, Claude
Lévi-Strauss, qui a examiné les mythologies de nombreuses
civilisations, avait constaté une tendance profonde de la part des êtres humains
à restreindre les situations complexes en bissections super simplifiées : ami et
ennemi, paradis et enfer, bien et mal. L'histoire
de la science révèle que les scientifiques
n’échappent pas à cette
logique. La plupart des définitions proposées pour la vie, visent à établir une distinction entre
les êtres vivants et les êtres inanimés.
Je pense
que pour la recherche de la vie extraterrestre, le fait que les virus ou les
prions soient des êtres vivants ou pas n’est pas important. Si la perspective de
la création spontanée d’associations chimiques complexes à partir de plus
simples s’avère vraie, ce sera une découverte importante, comme l’était
l’hypothèse d’Oparin et la découverte de Muller.
En 1923, le biochimiste,
Alexander Oparin, a soutenu qu’une association de CH₄,
ΝΗ₃
et Η₂Ο,
qui absorbe de l’énergie solaire ou géothermique ou des décharges électriques
est susceptible d’aboutir à la synthèse de molécules organiques.
En 1953, Stanley Miller en provoquant des décharges
électriques dans un mélange de gaz CH₄,
ΝΗ₃
et Η₂Ο,
a pu synthétiser des acides
aminés, la glycine, l’alanine et l'acide glutamique, confirmant ainsi
l'hypothèse d'Oparin.
À
partir d’analyses spectroscopiques de la matière interstellaire, et à partir
d’analyses chimiques de météorites, il résulte qu’il existe des associations
organiques complexes en dehors de la Terre. Cela a permis à Lord Kelvin
d’exprimer en 1862 le point de vue que la vie provient de l’espace. En
s’appuyant sur l’hypothèse de Kelvin, le chimiste Svante Arrhenius, prix Nobel
de chimie, a formulé, en 1908, la théorie de l’ensemencement ou « panspermie »
selon laquelle certains micro-organismes voyagent dans l’espace et peuplent
toutes les planètes favorables sur lesquelles ils ont la chance de tomber. À la
suite ils évoluent selon la theorie de Darwin.
D’après moi, la
création d'éléments chimiques dans les étoiles, la formation d’associations
inorganiques et organiques d'origine abiogénique dans certaines régions de
l'univers et la formation de la molécule de l’ADN, éventuellement seulement sur
Terre, font partie d'un processus que j’appellerai arbitrairement « antientropie
». L’introduction d’un tel terme dans l’effort de la définition de la vie n’est
pas une innovation puisque en 1944, avant la découverte de la structure de
l’ADN, Schrödinger dans sa tentative de formuler une définition de la vie, a
utilisé le terme : « entropie négative ». (l'entropie est une
mesure
du désordre d'un système).
Je considère l’existence
d’une tendance (concept) qui lutte contre l’entropie comme une donnée
incontestable, car si la Terre était dominée uniquement par l’entropie, elle
n’existerait pas ou ne serait pas telle qu’elle est. La Terre fait partie
de l'univers. De même, l’univers n’existerait pas s’il
n’était que gravitation sans dilatation – ce que j’appellerai arbitrairement
« antigravitation ».
Peut-être que la vie est le
résultat de la tendance des éléments chimiques à former des associations quand
ils se trouvent dans des conditions adéquates, ainsi qu’une tendance de
certaines associations chimiques à faire des synthèses plus complexes,
lorsqu’elles se trouvent également dans un environnement approprié.
Pourtant on est tous d’accord que la vie comme
nous l’entendons se rapporte à la présence d’associations
macromoléculaires complexes, c'est-à-dire des molécules
complexes dont la capacité de
réplication est imprimée dans leur structure également complexe. Les
associations de ce genre forment seulement deux éléments chimiques, le carbone
et le silicium qu’on trouve en abondance dans l’univers. Le silicium devrait
être éliminé car ses associations complexes n’ont été fabriquées qu’en
laboratoire et grâce à des processus compliqués. Au contraire, des associations
de carbone complexes existent sur la Terre, dans l’univers ou sont produites par des procédures simples, comme en
témoignent les expériences de Stanley Lloyd Miller. Mais les conditions requises
pour la formation des associations ci-dessus existent dans relativement peu
d’objets célestes.
HISTORIQUE DES IDÉES SUR LA VIE EXTRATERRESTRE
EXPRIMÉES JUSQU’AU XIXe SIÈCLE.
La publication des idées
de Copernic sur le système héliocentrique a entrainé l’idée de l’existence
d’êtres extraterrestres habitant sur d’autres planètes.
Le 17/2/1600, Giordano
Bruno a été condamné au bûcher par l’Inquisition pour avoir soutenu l’idée de
l’existence d’autres mondes en dehors de la Terre.
Au XVIIIe siècle, l’idée
que d’autres planètes constituaient également un habitat pour des êtres vivants
doués d’intelligence était largement répandue et connue comme « la théorie de
l’habitabilité des planètes et de la pluralité des mondes ». Cette théorie fut
émise en Europe occidentale par certains penseurs progressistes du XVIe et du
XVIIe siècle comme Nicolas de Cusa, Giordano Bruno et Bernard de Fontenelle.
Il ne s’agissait pas de
théories scientifiques mais d’un mélange de discussions scientifiques et
théologiques, selon lesquelles Dieu n’a pas créé les autres planètes en vain
mais pour qu’elles constituent d’autres mondes probablement habités par des
êtres capables de raisonnement.
Cette « théorie » relevait d’habitude du
conflit religieux des « incarnations multiples » selon lequel les êtres logiques
habitant d’autres planètes en tant qu’enfants de Dieu devraient recevoir de Lui
les mêmes soins que les êtres de la Terre. Ainsi se posait
la question suivante : combien de fois le Fils s'est incarné pour le salut de
tous les êtres de chaque création ?
Dans le monde grec, au
XVIIIe siècle Iosipos Moissiodax, l’un des premiers qui se sont occupés de cette
étrange « théorie » soutenait que la croyance en l’habitabilité des planètes
n’était pas nouvelle mais ancienne.
IDÉES SUR LA VIE EXTRATERRESTRE DU XIXe SIÈCLE À NOS JOURS
La préoccupation
purement scientifique sur l’existence d’êtres extraterrestres doués
d’intelligence est née lorsque Schiaparelli, un astronome italien, a annoncé
avoir observé avec son télescope des fissures et des rainures sur la surface de
la planète Mars. Mais ces formations n’étaient pas réelles et étaient dues au
grand grossissement et à l’imperfection de l’instrument dont il disposait.
Lors de la traduction
des recherches de Schiaparelli en anglais, le mot italien
canale, qui signifie rainure, a
été traduit par le mot canal
c'est-à-dire ouvrage artificiel. Cela
déclencha des discussions sur l’existence d’êtres technologiquement avancés sur
la planète Mars.
Environ 15 ans plus
tard, l’astronome américain, Percival Lowell, utilisa un meilleur télescope mais
en essayant un plus grand grossissement que celui que son instrument lui
permettait, a vu des formations similaires sur la surface de Mars pour
lesquelles il prétendit qu’il s’agissait d’ouvrages artificiels. Ses idées se
trouvent dans ses trois livres : Mars (1895), Mars and Its Canals (1906), and Mars As the Abode of Life
(1908).
Il a même affirmé que dans le
passé, Mars a été habité par des êtres intelligents ayant des connaissances
technologiques supérieures à celle des humains. Ils ont construit un système
complexe de canaux dans le but de distribuer l’eau des pôles vers les régions de
basse latitude de leur planète qui devenaient de plus en plus arides. Malgré
leur progrès technologique ils n’ont pas pu empêcher une catastrophe planétaire.
Toutefois, les observations faites avec des télescopes modernes ainsi que les
recherches des sondes gravitant autour de Mars ou se déplaçant sur sa surface
n’ont pas confirmé les hypothèses de Pecival Lowell sur l’existence d’ouvrages
artificiels. Aujourd’hui encore, on n’a pas trouvé d’êtres vivants même
microscopiques sur Mars. Toutefois, leur existence n’a pas été écartée et la
recherche continue.
Des chercheurs du XXe siècle
s’adonnent au décèlement de signaux de civilisation extraterrestre. Par
ailleurs, cette quête est évidemment plus facile et moins coûteuse par rapport à
la recherche de traces de vie sur d’autres planètes puisque une telle entreprise
nécessiterait l’envoi d’hommes ou de machines. Au contraire le panorama du ciel
étoilé avec ses milliards de galaxies et d’étoiles nous est offert depuis la
surface de la Terre, ce qui amoindrit considérablement le coût.
Ces considérations ont conduit au
programme S.E.T.I. qui provient des initiales des mots : Search for
Extra-Terrestrial Intelligence.
Plus précisément, au mois de
septembre 1959, Philip Morrison et Giuseppe Cocconi, physiciens de l’université
de Cornell, ont publié un article dans la revue Nature avec le titre innovant : « Recherche pour les communications
interstellaires ». Dans cet article, d’une part, ils ont soutenu que nous ne
pouvons pas exclure la possibilité d’existence de civilisations extraterrestres
et, d’autre part, ils ont formulé l’hypothèse que plusieurs de ces civilisations
sont peut-être plus anciennes ou plus avancées technologiquement par rapport au
terriens. Enfin ils avouaient leur souhait communiquer avec une telle
civilisation. Ainsi, selon Morrison et Cocconi la question fondamentale est :
quel moyen les extraterrestres utiliseraient-ils pour communiquer avec nous ?
Pour eux, la réponse est évidente : « le rayonnement électromagnétique ». La
question cruciale suivante était : « quelle fréquence choisiraient-ils ? » Ils
ont estimé logique le choix des fréquences entre 1 et 10.000 MHz, car ces
fréquences sont peu absorbées par les atmosphères planétaires et le rayonnement
du bruit de la Voie Lactée est minime. Les deux jeunes physiciens ont encore
soutenu que les extraterrestres ont probablement choisi la fréquence 1420 MHz
qui correspond à une longueur d’onde de 21 cm, c’est-à-dire la fréquence
d’émission de l’atome d’hydrogène, l’élément le plus abondant dans l’univers.
Ils concluaient leur article avec une phrase effective : « Il est difficile de
calculer la possibilité de réussite mais si on ne la cherche jamais, la
possibilité de réussite est nulle ».
L’événement important de la
recherche S.E.T.I. fut l’envoi d’un message codé, en 1974, par le radiotélescope
d’Arecibo à Puerto Rico vers le grand amas globulaire d’Hercule (M13) distant de
la terre de 23.500 années lumières.
Le message se composait d’une
série de 1679 lettres. (un nombre qui est le produit de deux nombres premiers
73x23).
En dehors de leur équipement
scientifique, les sondes Voyager 1 et Voyager 2, lancées en 1977, portent des
messages destinés à d’éventuels destinataires extraterrestres. Les sondes
Pioneer 10 et Pioneer 11, lancées quelques années auparavant, étaient également
équipées de messages destinés aux extraterrestres.
ENDROITS DU SYSTÈME SOLAIRE OÙ LA PRÉSENCE D’ÊTRES
EXTRATERRESTRE EST POSSIBLE.
Par la suite, nous
allons voyager à l’aide d’images et de formes dans deux grands satellites du
système solaire qui affichent des similitudes importantes avec la Terre en ce
qui concerne les conditions d’existence d’associations macromoléculaires
complexes et de systèmes chimiques qui pourraient avoir la capacité de se
répliquer.
Europe, le satellite de Jupiter,
a une taille légèrement plus petite que celle de la Lune. Toute sa surface est
recouverte d’une couche de glace de 2-3 km sous laquelle l’eau forme un immense
océan. L’existence de ce liquide contenant des sels dissous a été confirmée par
les mesures de la variation du champ magnétique d’Europe et de son interaction
avec le champ magnétique de Jupiter. Mais même avant cette découverte, il y
avait des indices qui confirmaient l’existence d’eau à l’état liquide comme
l’intensité des marées exercées sur Europe par l’attraction de Jupiter et des
autres grands satellites en orbite au-delà d’Europe. L’énergie géothermique du
satellite pourrait éventuellement contribuer à l’existence de vie dans ses
océans comme sur Terre où l’on trouve des formes de vie dans les grandes
profondeurs des océans et notamment aux alentours des volcans sous-marins.
Certaines formes de vie terrestre pourraient éventuellement foisonner dans les
océans d’Europe si l’on tient compte de la similarité des conditions régnant
dans les océans de ce corps céleste avec celles des océans terrestres.
Titan, le satellite de Saturne,
est le deuxième plus grand satellite du système solaire et il est plus grand que
la planète Mercure. Il est recouvert d’une épaisse atmosphère et comme sur Terre
l’élément le plus abondant est l’azote.
Les autres éléments de l’atmosphère sont les différents hydrocarbures et un
petit nombre de carbures dont notamment le méthane et l’ammoniaque.
Les conditions de pression et de
température qui y règnent, caractérisent le
«point triple du méthane ».
Cela signifie que le méthane
sur Titan se trouve dans les trois
conditions physiques, comme l’eau
sur la Terre. Le méthane sur Titan, forme des nuages qui se
condensent en pluie, forment des rivières qui remplissent des lacs immenses de
méthane liquide, sur la surface solide du satellite comme le montre la photo de
la sonde Huygens (48). Sous la surface solide il y a des couches superposées
autour d'un noyau énorme de
roches. Ces couches comprennent un manteau
de liquide épais comme le montre l’image (49).
Les conditions de pression et
de température ainsi que la coexistence d’hydrocarbures, d’eau et d’ammoniaque,
favorisent la formation d’associations organiques complexes capables peut-être
de porter les caractéristiques des molécules biologiques.
Je soutiens que
conformément à ce qui a été mentionné, la question posée au début : « Que
cherchons-nous ? », pourrait éventuellement être répondue comme suit :
Si, nous recevons l’émission de
signaux venant d’objets célestes lointains formant des séquences de nombres
premiers consécutifs, cela indiquera l'existence d'une intelligence
extraterrestre, car aucun processus physique ne produit de nombres premiers.
(Par exemple, le signal sonore qui suit).
Si nous découvrons un
fossile quelconque c’est-à-dire un signe de vie antérieure, par exemple sur la
planète Mars, ou tout autre système chimique qui aurait la capacité de se
répliquer, par exemple sur Europe, le satellite de Jupiter, nous aurons fait la
plus grande découverte de tous les temps.
Peut-être que la
recherche d’une définition plus « accommodante » de la vie pour les besoins des
recherches spatiales aidera à formuler une définition plus proche de la vie
comme elle existe sur Terre.
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