Sommes-nous seuls dans la voie lactée ?

L’espace est rempli d’objets étranges et inexpliqués. Le 24 juin 1947, Kenneth Arnold observait dans le ciel un objet ressemblant à un boomerang ; il décrivait sa trajectoire comme “un mouvement de ricochet qu’on ferait sur l’eau, avec une soucoupe”. De là, un journaliste a titré “un pilote a vu des objets comme des soucoupes voler à 2000 km/h, dans l’Oregon”, confondant la trajectoire et la forme de l’objet. De fil en aiguille, ou plutôt, d’erreurs en erreurs, la forme de soucoupe volante a rempli les esprits, et le ciel.

Image : Kenneth Arnold pose à côté de sa représentation de “soucoupe volante”

De la vie intelligente sur d’autres planètes, sur la voie lactée, ou dans une autre galaxie, c’est un sujet qui fascine depuis plusieurs centaines d’années. Pour autant, les chercheurs ne scrutent pas la réponse en levant les yeux, et en espérant voir arriver des hommes verts sur terre. Quoique… 

Y a-t-il des preuves directes de la vie extraterrestre ?

Depuis des années, des indices en faveur de la vie extraterrestre font leur apparition. On ne reviendra pas sur les soucoupes volantes du ciel, souvent controversées. Mais peut-être avez-vous entendu parler des canaux martiens ? De la fin du XIXe siècle jusqu’au début du XXe siècle, de grandes traces rectilignes sur la surface de Mars étaient interprétées comme des canaux d'irrigation, sans doute créés par de la vie intelligente. Quelle déception cela a dû être lorsqu’il s’est avéré que ces “canaux martiens” n’étaient que des illusions d’optiques. Ce ne sont en fait que des traces rectilignes d’origine géologique...

Certains chercheurs, comme le physicien Enrico Fermi, ne croient pas du tout en  l’existence d’une vie extraterrestre. Il explique que “s'il y avait des civilisations extraterrestres, leurs représentants devraient être déjà chez nous. Où sont-ils donc ?“ 

L’astrophysicien Michael Hart a exploré cette question au travers d’une analyse plus rigoureuse. Selon lui, la vie intelligente a peut-être évolué mais a choisi de ne pas nous contacter. Il avance aussi que les civilisations n’ont évolué que récemment et n’ont pas eu le temps de nous atteindre. Enfin, il conclut que la présence de vie intelligente dans notre galaxie est hautement improbable.

Plus récemment, en 2020, de la phosphine a été observée dans l’atmosphère de Vénus, par Greaves et ses collègues. Il s’agit d’un gaz qui, sur Terre, peut être créé par des bactéries anaérobies. Dans le résumé de leur article, les auteurs écrivent : “La phosphine pourrait provenir d'une photochimie ou d'une géochimie inconnue, ou, par analogie avec la production biologique de phosphine sur Terre, de la présence de vie.” Alors ? Serait-ce la preuve ultime et tant attendue de la présence de vie sur une autre planète ? La preuve de l’existence d’une forme de vie microscopique sur la surface de Vénus ? En tout cas, les médias s’en emparent. Le Point écrivait : “une biosignature détectée dans l’atmosphère de Vénus”. On avait enfin trouvé des preuves de vie extraterrestre. 

Mais l’étude est en fait beaucoup moins équivoque… Dans leur article, Greaves et ses collègues précisent que la présence de bactéries anaérobies pour expliquer cette phosphine n’est qu’une seule explication parmi tant d’autres. Et encore, pas la plus parcimonieuse. Le fait que quelques organismes sur terre produisent ce gaz implique-t-il que dans des conditions physico-chimiques totalement différentes, ils le produisent aussi ? Si la phosphine était trouvée dans un environnement clairement inhabitable sur Terre (par exemple, dans une chambre magmatique), aucun biologiste n'envisagerait sérieusement l'hypothèse qu'elle puisse être le produit d'organismes vivant dans cet environnement. Puisqu’un organisme capable de synthétiser des molécules (ici la phosphine) est un processus très complexe, il est beaucoup plus parcimonieux d’envisager que c’est un phénomène abiotique qui donne de la phosphine sur Vénus. Enfin, de manière plus sociologique, il y a un tel engouement dans l’idée de la vie extraterrestre qu’on a tendance à surinterpréter les preuves. Nouvelle déception, la phosphine présente sur Vénus n’est sans doute pas synonyme d’une forme de vie extraterrestre...

Ces échecs à trouver la vie ne sont pas forcément des preuves tangibles qu’elle n’existe pas.

Finalement, les preuves directes de l’existence d’une vie en-dehors de la terre, il n’y en a pas pour l’instant. Mais une absence de preuve signifie-t-elle une absence tout court ? Aucune raison de le penser, car personne, pas même la science, ne dispose des outils méthodologiques pour prouver l’inexistence de quelque chose. D’autres hypothèses sont proposées pour expliquer le silence de la vie intelligente, par exemple les limitations techniques humaines qui nous empêchent de capter un signal. Pendant ce temps, de manière moins glamour, mais plus efficace, les chercheurs tentent de savoir quelles sont les probabilités de l’apparition de la vie intelligente capable de communiquer avec nous, à l’aide de l’équation de Drake :

N = R∗ ·fp ·ne ·fli·fi ·fc ·L 

Cette simple équation permet de calculer le nombre de civilisations intelligentes dans la voie lactée capable de communiquer avec nous maintenant, en prenant en compte plusieurs facteurs, comme le taux de formation des étoiles dans la voie lactée, celles qui ont des planètes qui peuvent accueillir la vie, la fraction de ces planètes où la vie évolue, la fraction qui évolue en êtres dit intelligents, et enfin la fraction de ces vies intelligentes qui développent un moyen de communication radio. Dans les années 60, ce N était estimé entre 20 et 50 000, ce qui veut dire qu’il y aurait entre 20 et 50 000 civilisations intelligentes capables de communiquer avec nous dans la voie lactée. Le Dr. Zion Elani estime qu’à la sortie de son article “Space, the final frontier: In the scientific pursuit of extraterrestrial life away from Earth” en 2020, les estimations de l’équation de drake prédisent entre 0 et 21 civilisations extraterrestres assez intelligentes pour développer la radio dans la voie lactée. Mais peut-être que leurs moyens de communication sont différents des nôtres, ce qui nous empêcherait de nous comprendre…

Le Dr. Xiang et ses collègues ajoutent à l'équation de Drake la probabilité de vie dans un état pré-biotique, les différentes échelles de temps potentielles pour l'évolution biologique, et la probabilité d'auto-annihilation de la vie complexe, qui sont aussi à prendre en compte. Le modèle omet cependant les catastrophes inattendues, comme des météorites qui viennent s’écraser sur Terre. Les calculs de leur article permettent d’estimer un endroit et un temps où il a été le plus probable qu’une vie se soit formée au sein d’une galaxie. Le temps dépend de l’âge des étoiles : à mesure que les étoiles semblables au Soleil vieillissent, la probabilité d’une apparition de la vie diminue, ce qui implique que la quantité de vie n’augmente pas avec le temps : il y a un pic où la probabilité d’apparition de la vie intelligente est la plus élevée, puis la probabilité diminue après ce pic. Les auteurs notent aussi que notre emplacement ne se trouve pas à l’endroit où la vie intelligente a le plus de chances de se former, ce qui impliquerait que nous sommes peut-être trop éloignés de formes de vie plus complexes. Autrement dit, ce n’est pas qu’il n’y a pas d’autre forme de vie intelligente, c’est juste qu’elle est trop loin, ou encore qu’elle est peut-être pour l’instant trop jeune, qu’elle est à ses débuts dans l’évolution.

Et nous ? On ne serait pas potentiellement une preuve qu’il y a de la vie ? 

Le gros bémol de l’équation de Drake vient d’une question encore irrésolvable : comment estimer la possibilité d’apparition de la vie ? Comment prend-elle naissance sous la forme de biomolécules simples, et comment ces biomolécules forment-elles une base de vie ? D'où provient cette vie primitive ? 

La question est toujours d’actualité : après un stage au laboratoire d’origine de la vie à Mcmaster university à Hamilton, en Ontario, Alix Dujardin continue ses recherches avec une thèse pour comprendre l’origine de la vie sur Terre ou sur des planètes similaires à la Terre. Depuis toute petite, sa curiosité intense la poussait à chercher d’où viennent les êtres vivants. La doctorante cherche à créer des chaînes d’ARN à partir de nucléotides déjà formées. Elle travaille notamment avec un simulateur qui permet de tester différentes conditions environnementales, en changeant la température, la pression, l’humidité, les radiations,... En modifiant différents paramètres, Alix simule des petits étangs chauds, propices à la formation de ces chaînes d'ARN.

Sa thèse est en lien avec l’apparition de la vie extraterrestre, elle a notamment participé à de nombreux congrès sur la question “comment la vie a commencé sur les planètes type terrestre”. Car avec de plus amples connaissances sur l’apparition de la vie sur terre, nous serons mieux à même de comprendre l’apparition de la vie extraterrestre.

“Je trouve ça super intéressant de se demander d’où on vient, d’où tout commence. Mais je trouve ça encore plus fascinant de se dire qu’on aura jamais la réponse.”

Alix Dujardin

En conclusion

Le Dr. Elani fait une synthèse des recherches actuelles sur la vie intelligente dans son article. Et ce que les estimations présentées indiquent clairement, c'est qu'il existe très probablement quelque part une civilisation extraterrestre capable de communiquer avec nous. Cependant, l'immensité de la galaxie, voire de l'univers, annule fortement la possibilité séduisante de visites extraterrestres passées ou futures. Comme le dit si bien Alexandre Astier dans son one-man show, “Des civilisations y'en a peut-être. Y'en a peut-être plein. Y'en a peut-être des dizaines de milliard. Ça fourmille de civilisations si ça se trouve mais c'est TROP LOIN. Attention, pas trop loin pour nous : trop loin tout court.”.

Références : 

Cai, Xiang, et al. "A Statistical Estimation of the Occurrence of Extraterrestrial Intelligence in the Milky Way Galaxy." Galaxies 9.1 (2021): 5.

Cockell, Charles S., Sean McMahon, and Jennifer F. Biddle. "When is life a viable hypothesis? The case of venusian phosphine." Astrobiology 21.3 (2021): 261-264.

Elani, Zion. "Space, the final frontier: In the scientific pursuit of extraterrestrial life away from Earth." Physics Essays 33.4 (2020): 367-379.

Greaves, Jane S., et al. "Phosphine gas in the cloud decks of Venus." Nature Astronomy (2020): 1-10.