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La vie sur d'autres planètes ?

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Objectif(s)

Déterminer les conditions d'habitabilité.
La vie existe-t-elle sur d'autres planètes ?

La Terre - Source : Nasa

La planète Terre est la seule planète habitée de notre système solaire. Ceci est directement lié aux conditions de température et de pression qui règnent à sa surface et qui permettent la présence d’eau sous forme liquide, milieu favorable à la naissance et au développement de la Vie.

1. Présence de la vie dans notre système solaire.

a. Zone d'habitabilité.

La zone d'habitabilité est définie comme une zone autour d’une étoile au sein de laquelle une planète possédant une atmosphère pourrait contenir de l’eau sous forme liquide en surface, condition indispensable au développement de la Vie.

Dans notre système solaire (le Soleil est notre étoile) cette zone est comprise entre 0,95 et 1,67 UA (1 UA équivaut à la distance Terre-Soleil soit 150 millions de km).

Deux planètes se situent dans cette zone : la Terre et Mars.

b. La planète Mars.

La planète Mars est une planète tellurique distante de 228 millions de km du Soleil. Elle est située à la limite de la zone d’habitabilité définie autour du Soleil.

Elle possède une atmosphère dont la composition est proche de celle de l’atmosphère primitive de la Terre (95% CO2, 2,7% N2). Par contre, cette atmosphère est peu épaisse (seulement 100 km) et peu dense (Patm 6 hPa).
La température réelle de surface étant seulement de -50°C, l’eau ne peut être présente à la surface de cette planète que sous forme de glace (aux pôles) et de vapeur (dans l’atmosphère).

Mars - Source : Nasa

Toutefois, l’étude de la surface de Mars montre des structures géologiques qui rappellent le réseau hydrographique terrestre suggérant que de l’eau liquide a pu couler à la surface de la planète. De plus, des études pétrologiques (des roches) mettent en évidence la présence d’une part, de carbonates et de sulfates qui sont des minéraux qui ne peuvent se former qu’en présence d’eau liquide et d’autres part, de minéraux hydratés au sein de roches volcaniques.

Le scénario le plus probable serait le suivant : vers -4 milliards d'années (Ga), on estime que les conditions à la surface de Mars étaient proches de celles de la Terre. De l’eau à l'état liquide aurait donc pu être présente, permettant le développement d’une vie superficielle. Puis, Mars aurait perdu progressivement son atmosphère. L’effet de serre diminuant, la surface de la planète se serait refroidie puis asséchée.
Le seul moyen de valider cette hypothèse serait de trouver des fossiles d’organismes témoins de cette vie martienne passée.

c. Les satellites naturels.

Certaines études réalisées par des sondes à la surface des satellites naturels des planètes de notre système solaire révèlent qu’il pourrait y avoir de l’eau à l'état liquide ailleurs que sur Terre.
La sonde Cassini a révélé à la surface d’Encelade, satellite de Saturne, des geysers de glace et de vapeur d’eau prouvant l’existence d’eau liquide en profondeur.
De même, les études réalisées à la surface de Ganymède et Callisto (satellites de Jupiter) ainsi qu’à la surface de Titan (satellite de Saturne) suggèrent que ces 3 satellites possèderaient un océan d’eau liquide en profondeur entouré de deux couches de glaces contenant des molécules organiques. Toutefois, il ne constitue pas un milieu très favorable au développement de la Vie.

Ganymède et Callisto - Source : Nasa

2. L'étoile Gliese 581 et ses exoplanètes.

On appelle exoplanète : les planètes qui tournent autour d’une étoile autre que le Soleil.

Actuellement, on connaît l’existence d’environ 400 de ces exoplanètes.
Autour de chacune des étoiles, il est possible de définir une zone d’habitabilité.

Gliese 581 est une étoile naine rouge située à 20,5 années-lumière du Soleil (vitesse de la lumière = 300000 km/s). Quatre exoplanètes graviteraient autour de cette étoile.
Deux de ces exoplanètes (581c et 581d) seraient localisées dans une zone d’habitabilité. Elles possèdent une masse 5 à 8 fois plus grande que celle de la Terre.

Zone d'habitabilité de Gliese 581 - Source : Nasa

Les scientifiques tiennent compte des paramètres suivants pour évaluer l’habitabilité des exoplanètes : leur proximité à l’étoile, la teneur en CO₂ de l’atmosphère (effet de serre) et leur potentiel photosynthétique (la photosynthèse est un processus qui permet la production de matière organique à partir du CO₂ atmosphérique en utilisant l’énergie de l’étoile).
C’est l’exoplanète 581d qui présenterait les caractéristiques les plus favorables à la Vie même si les conditions de vie semblent plus rudes qu’à la surface de la Terre.

L'essentiel

Ainsi, il n’est pas possible aujourd’hui d’affirmer qu’il y a de la Vie ailleurs que sur la planète Terre. Pour que cette vie existe, la planète doit réunir plusieurs conditions : de l’eau liquide, la présence de carbone indispensable à la production des molécules organiques, de l’énergie solaire suffisante (ou accessible) pour permettre les réactions photosynthétiques, une atmosphère permettant de protéger la surface de la planète des rayonnements magnétiques et ultraviolets nocifs.

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