Vie extraterrestre

[invitee30694fa]

Bonjour à tous !

J'ai toujours été un grand fan de l'Univers et plus particulièrement de ce qui pourrait potentiellement y vivre (en dehors de nous bien entendu).
Sauf que voilà, ce qui m'a toujours interpellé est le fait que les scientifiques cherchent constamment de l'eau sur les planètes afin de savoir s'il y a ou a eu de la vie dessus (bon et aussi pour savoir si l'Homme pourrait y habiter).

Je me demande simplement si une espèce extraterrestre pourrait simplement ne pas avoir besoin d'eau pour vivre ? Tout y est différent ! La température, le temps qui passe, la gravité, les ressources ... alors pourquoi pas le moyen d'y vivre ?

Même sur Terre certaines espèces peuvent ne pas avoir besoin d'eau durant quelques années ! Certaines bactéries n'ont pas besoin d'air pour vivre alors pourquoi l'eau ne pourrait pas être superflu pour d'autres ?

Je comprend que si de l'eau est présente alors les chances d'avoir un organisme vivant augmentent grandement mais pensez-vous justement que c'est possible de trouver de la vie sans eau ?

Merci d'avance de vos réponses (et désolé d'avance par mes faibles connaissances )
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[Deedee81]

Salut,

La vie telle qu'on la connait ne peut pas vivre sans eau (mais sans air, oui, ce sont les bactéries anaérobies qui utilisent d'autres sources d'oxydant que l'oxygène).
L'eau est un solvant formidable à plusieurs point de vue (liquide à des températures où les réactions chimiques sont favorables à la formation de molécules complexes, polaire ce qui améliore ses capacité de solvant). Notons que la température est critique : trop chaud, les molécules se décomposent plus qu'elles ne se forment, trop froid, réactions chimiques lentes et peu riches voire inexistantes.

Ainsi, la vie actuelle peut survivre sans eau : formation de spores, états de latence,.... mais pas se reproduire et se développer.
Et les conditions d'apparition de la vie sont sans doute encore plus drastiques.

Il n'est pas exclut que la vie puisse se développer dans d'autres solvants comme certains hydrocarbures mais on n'a aucun indice là-dessus.

Trouver de la vie ailleurs implique aussi savoir la reconnaitre. Ce qui n'est pas facile à distance (en particulier pour des planètes extrasolaires).

La recherche de planète avec de l'eau liquide est donc un bon indice :
- températures correctes
- possibilité d'une vie dont les principaux mécanismes et principes sont connus
- présence éventuelle d'une vie qu'on pourrait peut-être détecter (par exemple si elle rejette de l'oxygène comme les plantes ce serait très facile)

On reste malgré tout dans la zone floue entre le connu et le spéculatif. Mais c'est pas trop grave, c'est toujours là que se fait la science (on ne cherche pas ce qu'on cinnait déjà ). Il faut juste rester prudent car dans certains domaines l'imagination humaine a tendance à vite déraper/délirer

[Mickey-l.ange]

Même sur Terre certaines espèces peuvent ne pas avoir besoin d'eau durant quelques années !

Bonjour,

Oui mais sans eau, auraient-elles pu commencer à exister ?

[saint.112]

La problématique d’une chimie alternative pour une vie extraterrestre a été étudiée de longue date. Quels autres composants que l’hydrogène, l’oxygène, le carbone, l’azote, etc., le tout dans l’eau liquide, pourraient constituer une chimie organique viable ?

• À la place de l’eau on a pensé à l’ammoniac par exemple. Mais tout bien considéré l’eau a des qualités uniques du fait que c’est une molécule polaire à la fois comme solvant et comme catalyseur.
• À la place du carbone il y aurait le silicium qui a des propriétés assez proches en termes de valence. De plus il est bien plus abondant sur terre et dans l’univers que le carbone. Mais un des hic est que, alors que le dioxyde de carbone est gazeux, le dioxyde de silicium, la silice, est solide, chimiquement très stable et insoluble. C’est du sable. Le carbone permet une chimie beaucoup plus riche.
• L’oxygène. Les premiers organismes étaient anaérobies. L’oxygène n’était qu’un déchet de leurs réactions énergétiques. Comme de ce fait cet oxygène est devenu disponible à l’état libre dans l’eau des océans, certains organismes ont muté pour l’utiliser avec le succès que l’on connait vu le nombre d’espèces aérobies. Les réactions avec l’oxygène sont bien plus énergétiques que les autres. Il n’est battu que par le fluor sur ce terrain.

Il en résulte que le choix fait sur terre par la vie que nous connaissons est sans doute optimum.
Nico

[A voir en vidéo sur Futura]

[vanos]

Même sur Terre certaines espèces peuvent ne pas avoir besoin d'eau durant quelques années !

Oui, comme les tardigrades, mais alors ils ne "vivent" pas, leur "vie est suspendue" (en arrêt) jusqu'au retour de l'eau

[Deedee81]

Oui, comme les tardigrades, mais alors ils ne "vivent" pas, leur "vie est suspendue" (en arrêt) jusqu'au retour de l'eau

Oui, c'est ce que je disais plus haut (pas pour les tardigrades, mais le fait que c'est des spores ou en état suspendu).

Ca me fait penser :
En dehors des virus (qu'on ne qualifie pas toujours de vivant et qui en aucun cas ne peuvent se développer seuls) toute vie sur Terre, quelle qu'elle soit, contient de l'eau (et donc il en faut).

[invite44510b00]

Il en résulte que le choix fait sur terre par la vie que nous connaissons est sans doute optimum.
Nico

On peut aussi ajouter que les éléments en cause sont parmi les plus répandus dans l'univers, alors que toutes les biochimies "alternatives" imaginées font appel à des éléments sensiblement moins répandus que ceux utilisés par la vie de "forme terrestre".


EDIT :

[*]À la place du carbone il y aurait le silicium qui a des propriétés assez proches en termes de valence. De plus il est bien plus abondant sur terre et dans l’univers que le carbone.

Dans l'univers ? Non.

[Deedee81]

Salut,

Dans l'univers ? Non.

Je confirme :

https://fr.wikipedia.org/wiki/Abonda...ents_chimiques

Une question que je me pose, je n'en suis pas sûr. La proportion de silicium dans les corps telluriques est généralement (pas toujours) plus grande. Serait-ce sû au fait que le silicium est plus réfractaire que le carbone ? (et comme dit plus haut, le CO2 est gazeux à température modérée, la silice est solide jusque des températures assez élevées).

[saint.112]

À la place du carbone il y aurait le silicium qui a des propriétés assez proches en termes de valence. De plus il est bien plus abondant sur terre et dans l’univers que le carbone.

Dans l'univers ? Non.

Très juste, j’ai écrit un peu vite.

On peut aussi ajouter que les éléments en cause sont parmi les plus répandus dans l'univers, alors que toutes les biochimies "alternatives" imaginées font appel à des éléments sensiblement moins répandus que ceux utilisés par la vie de "forme terrestre".

Mais est-ce que l’abondance absolue est vraiment pertinente pour les premiers organismes vivants ? L’eau est omniprésente mais pas tous les autres ingrédients.
Dans l’hypothèse où les premiers organismes se sont développés dans des environnements très spécifiques comme les sources hydrothermales ce sont des milieux très riches en éléments et en composés chimiques tels que le CO₂, H₂S, etc., alors qu’ils ne sont pas forcément abondants sur la planète en général. L’important est qu’ils soient disponibles localement.
En fin de compte c’est sans la biochimie la plus performante qui a été sélectionnée.
On en a l’exemple avec la Grande Oxydation, alias la catastrophe de l'oxygène ou la crise de l'oxygène.
C’est sans doute le premier cas où des organismes ont pollué leur environnement avec leurs déchets. Ce qui était initialement toxique pour les organismes anaérobies est devenu pour certains un élément essentiel : le métabolisme aérobie est plus efficace.

Nico

[invite577a1421]

Je me demande simplement si une espèce extraterrestre pourrait simplement ne pas avoir besoin d'eau pour vivre ?

Formellement, rien ne l'interdit, car la vie n'est pas définie par l'eau. Du moment que quelque chose se réplique à répétition en suivant la théorie de l'évolution, la NASA dit que c'est de la vie.

Après, chacun ses intuitions sur le fait que la vie extraterrestre existe bien et qu'en plus elle soit physiologiquement proche de la vie terrestre.

[Deedee81]

Salut,

Formellement, rien ne l'interdit, car la vie n'est pas définie par l'eau. Du moment que quelque chose se réplique à répétition en suivant la théorie de l'évolution, la NASA dit que c'est de la vie.
Après, chacun ses intuitions sur le fait que la vie extraterrestre existe bien et qu'en plus elle soit physiologiquement proche de la vie terrestre.

C'est plus que de l'intuition. C'est basé sur ce qu'on sait de la chimie (pas sur ce qu'on sait de la vie car on n'a qu'un exemple ).
Ainsi, pour que les processus chimiques puissent se complexifier et évoluer jusqu'à la formation de "choses" (probablement encapsulées dans une membrane mais ce n'est en fait pas une obligation) autotrophe et capable d'autopoïèse (c'est une bonne façon de définir la vie) il faut :
- que les processus se déroulent dans un gaz ou un liquide (aucune chance dans un solide où on n'aurait au mieux qu'un peu de réaction de surface)
- une température correcte (pour avoir des réactions suffisamment rapides et complexes et pour ne pas avoir de décomposition chimique encore plus rapide)
- une complexité chimique suffisante

Il n'y a pas trente-six possibilités et l'eau liquide ainsi que le carbone semblent difficilement contournables (disons avec une forte probabilité).

Mais le fait qu'elle soit proche de la vie terrestre me semble douteux cette fois à cause de la vie terrestre justement : la variété des formes, physiologies et chimies est proprement incroyable. Il serait surprenant qu'une vie apparue indépendamment ressemble à ce qui existe ici (la possibilité d'évolution convergente est possible mais difficile à estimer).
Il pourrait y avoir d'énormes différences à tout point de vue.
Mais le conditionnel s'impose car contrairement à la chimie tout raisonnement ici devient très spéculatif et basé sur des connaissances fort incomplètes
(déjà, on a du mal à trouver un processus complet et détaillé menant à la vie sur Terre, alors ailleurs !!!!)

[invite577a1421]

C'est plus que de l'intuition.

C'est plus qu'une intuition individuelle, c'est une intuition de nombreux spécialistes sur la base d'essais de complexification chimique, je comprends.

En résumé : si on doit miser sur une hypothèse pour orienter les recherches, on mise sur cette hypothèse. Je comprends la stratégie.

[saint.112]

Il n'y a pas trente-six possibilités et l'eau liquide ainsi que le carbone semblent difficilement contournables (disons avec une forte probabilité).

Disons qu’il faut un solvant car, quelle que soit la chimie, elle ne peut se dérouler que dans un milieu liquide, et au moins un élément chimique capable de former des molécules complexes, donc un atome tétravalent semble tout indiqué. Les meilleurs candidats sont l’eau et le carbone.

Ainsi, pour que les processus chimiques puissent se complexifier et évoluer jusqu'à la formation de "choses" (probablement encapsulées dans une membrane mais ce n'est en fait pas une obligation) autotrophe et capable d'autopoïèse (c'est une bonne façon de définir la vie) il faut :
- que les processus se déroulent dans un gaz ou un liquide (aucune chance dans un solide où on n'aurait au mieux qu'un peu de réaction de surface)
- une température correcte (pour avoir des réactions suffisamment rapides et complexes et pour ne pas avoir de décomposition chimique encore plus rapide)
- une complexité chimique suffisante

Pour bien cadrer le débat il faut peut-être rappeler ce qu’est un organisme vivant. Il y a un consensus sur la définition : un système chimique auto-entretenu soumis à une évolution darwinienne. Cinq conditions doivent être réunies pour qu'on puisse parler d'un être vivant :

1. Une membrane sépare l’être vivant du non-vivant et des autres êtres vivants, créant un compartiment (la proto-cellule) et laissant passer sélectivement les nutriments vers l’intérieur et les déchets vers l’extérieur.
2. Il dispose d'une source d’énergie.
3. Un mécanisme de couplage relie la libération d’énergie au processus d’organisation, c’est à dire entretient les réactions chimiques.
4. Cela constitue le métabolisme primordial qui régénère constamment les constituants : il fait du soi avec du non-soi.
5. Le flux de matières entrant qui alimente le réseau de réactions est supérieur au flux sortant de sorte que les compartiments croissent et se divisent. Lors de la réplication la copie n’est pas forcément tout à fait identique à l’original.

Tout cela se passe dans l’eau même pour les organismes ne vivant pas dans un environnement liquide : c’est leur milieu intérieur qui baigne dans l’eau.

Ça doit être vrai pour la vie extraterrestre. Là où ça doit diverger c’est sur l’organisation générale.

Nico

[Deedee81]

En résumé : si on doit miser sur une hypothèse pour orienter les recherches, on mise sur cette hypothèse. Je comprends la stratégie.

Il y a aussi des aspects pratiques. Comment trouver la vie sur des planètes extrasolaires ? On recherche par exemple la présence d'oxygène. Hé ho ! Et la vie anaérobie alors ?
Mais le problème est de :
- trouver une signature non ambigüe : "y a ça, donc il y a la vie et basta"
- pouvoir l'observer dans des dizaines d'année-lumière

Et la seule chose est : l'oxygène. Aucun processus physique naturel minéral ne produit abondamment l'oxygène qui a tendance à disparaitre très vite (car il est très oxydant, même sur Terre il a fallu des millions d'années avant que l'oxygène produit par les algues vertes ne commence à s'accumuler. Au début ça faisait juste "rouiller" la planète, au sens propre : formation des couches géologiques dites à fer rubané, du fer oxydé).

Et de plus l'oxygène étant un gaz peut se distinguer facilement par spectroscopie.

===> c'est ça qu'on cherche. Ce n'est pas nécessairement le plus juste, mais c'est le seul réalisable.

[saint.112]

Il y a quand même un processus non organique de production de l’oxygène par exemple sur les lunes couvertes de glace : l’eau est sublimée, puis photolysée par les UV, l’hydrogène se barre en premier et il reste un peu d’oxygène libre qui ne trouve rien à oxyder. Mais ce n’est peut-être pas une signature suffisante pour être confondue avec une source organique.
Une autre signature de la présence d’êtres vivants a été suggérée : les IR réfléchis par la chlorophylle. Mais évidemment on se demande pourquoi des plantes extraterrestres utiliseraient la chlorophylle avec les mêmes propriétés. Il y a tout de même une raison : les longueurs d’onde efficaces pour la photosynthèse se situent surtout dans le bleu. C’est pour ça que les feuilles sont vertes, longueur d’onde inefficace donc réfléchie. De plus il est aussi nécessaire de protéger ces panneaux solaires contre les IR d’où l’intense réflexion dans ces longueurs d’onde. Il n’est donc pas improbable que des organismes extraterrestres pratiquant aussi la photosynthèse fassent la même chose qui n’a rien d’arbitraire.
Nico

[invite44510b00]

Il y a quand même un processus non organique de production de l’oxygène par exemple sur les lunes couvertes de glace : l’eau est sublimée, puis photolysée par les UV, l’hydrogène se barre en premier et il reste un peu d’oxygène libre qui ne trouve rien à oxyder. Mais ce n’est peut-être pas une signature suffisante pour être confondue avec une source organique.

Je doute quand même que la spectroscopie de l'hypothétique exosphère d'une planète de glace extra-solaire fournisse des données.

[Deedee81]

Et on est aussi dans le domaine photosynthétique là.

On est bien démuni pour détecter les petites hommes pas verts (les verts c'est à cause de la chlorophylle évidemment )

[invite44510b00]

Et on est aussi dans le domaine photosynthétique là.

On est bien démuni pour détecter les petites hommes pas verts (les verts c'est à cause de la chlorophylle évidemment )

Des ET vegans ?

[MisterH]

Bonsoir. Si on pouvait détecter la matière noire et l’analyser, pourrions-nous y trouver des organismes vivants à partir de cette matière. J’imagine que cette matière ouvrirait le champs pour une nouvelle physique et chimie?

Merci

[Mickey-l.ange]

Il n’est donc pas improbable que des organismes extraterrestres pratiquant aussi la photosynthèse fassent la même chose qui n’a rien d’arbitraire.

Bonjour,

Au fait, à part le rayonnement de son étoile, de quelles sources d'énergie peuvent disposer au départ des formes de vie émergentes ?
- la chaleur interne de la planète ?
- la radioactivité naturelle ?
- des réactions chimiques spécifiques avec l'environnement minéral ?

[saint.112]

Au fait, à part le rayonnement de son étoile, de quelles sources d'énergie peuvent disposer au départ des formes de vie émergentes ?
- la chaleur interne de la planète ?
- la radioactivité naturelle ?
- des réactions chimiques spécifiques avec l'environnement minéral ?

Sachant que ce sont des réactions de synthèse chimique qui sont en œuvre pour fabriquer des molécules complexes et aussi de décomposition pour extraire le carbone du CO₂ par exemple, cela demande une énergie assez importante :

• La température doit être comprise dans une fourchette assez étroite d’abord pour que l’eau soit liquide et ensuite pour que les réactions ne soient ni trop lentes ni trop rapides. À partir d’un certain niveau la chaleur décompose les molécules complexes. Mais, si la température permet aux réactions d’avoir lieu elle n’est pas la source d’énergie.
• La radioactivité a un effet de décomposition.
• Il n’y a pas de consensus sur la question des “briques élémentaires“ de la vie, à savoir
  1. si les premiers organismes vivants se sont constitués à partir de molécules organiques déjà synthétisées, tels que des acides aminés, hypothèse hétérotrophe ;
  2. ou s’ils les ont synthétisé eux-mêmes à partir d’éléments ou de molécules simples disponibles dans la nature : CO₂, H₂S, N₂, etc., hypothèse autotrophe.
  Mais il y a consensus sur le fait que la source d’énergie était forcément chimique, hypothèse chimiotrophe en la matière. La photosynthèse est une fonction extrêmement sophistiquée qui est apparue assez tardivement dans l’évolution. La catalyse jouait certainement un rôle important avec des minéraux, des argiles, etc.

La question de la nature de l’énergie nécessaire est souvent escamotée dans les discussions sur ce thème, en particulier chez les tenants de l’hypothèse hétérotrophe.
Nico

[Mickey-l.ange]

Merci pour ce cours précis et limpide !

[saint.112]

Merci pour ce cours précis et limpide !

Ya padkoi.
J’ai oublié de mentionner aussi que, dans le milieu où les premiers organismes se sont constitués, comme des sources hydrothermales et probablement à la surface de minéraux ou même dans des feuillets d’argile, il ne devait pas y avoir beaucoup de lumière, si même il y en avait. C’est encore plus vrai dans l’hypothèse où ils sont apparus dans des fumeurs noirs au fond des océans. La photosynthèse est donc inenvisageable. Le seul candidat est donc l’énergie chimique comme c’est le cas actuellement dans les fumeurs noirs.

[tezcatlipoca]

La photosynthèse est donc inenvisageable. Le seul candidat est donc l’énergie chimique comme c’est le cas actuellement dans les fumeurs noirs.

Pas de ségrégation s'il te plaît. Tout autant pour les fumeurs blancs.

[saint.112]

Pas de ségrégation s'il te plaît. Tout autant pour les fumeurs blancs.

Mais non, mais non. Tout le monde a droit à son havane.
Nico

[Deedee81]

Salut,

Bonsoir. Si on pouvait détecter la matière noire et l’analyser, pourrions-nous y trouver des organismes vivants à partir de cette matière. J’imagine que cette matière ouvrirait le champs pour une nouvelle physique et chimie?

Non, impossible. Cette "matière" (pour peu que ce soit bien une matière) est sans interaction (ou peu s'en faut) y compris avec elle même :
- pas de viscosité (comme le confirment les collisions de galaxies : les halos de matière noire continuent sur leur lancée en se passant l'un à travers l'autre)
- pas d'agrégation (répartition très homogène dans les galaxies)

[MisterH]

Bonjour Deedee81, pour une matière hypothétique dont on ne connaît rien, beaucoup de caractéristiques sont décrutes ici. Tout ceci peut-être être un du à un autre phénomène incompris encore pour les galaxies. Si cette matière noire n’interéagit avec rien ou presque comment pourrait-elle empêcher les galaxies et super structures de se disloquer vu le manque de matière “normale”.

Merci!

[Tawahi-Kiwi]

pour une matière hypothétique dont on ne connaît rien, beaucoup de caractéristiques sont décrutes ici.

Certains reprochent a la matiere noire, d'etre une hypothese ad hoc pour resoudre nos problemes theoriques..., ici, tu sembles reprocher que cette hypothese repose quand meme un peu sur quelques chose, est que ce n'est pas seulement une substance magique a laquelle on donne les proprietes que l'on veut.

Si cette matière noire n’interéagit avec rien ou presque comment pourrait-elle empêcher les galaxies et super structures de se disloquer vu le manque de matière “normale”.

Les interactions de la matiere noire (et donc son observation indirecte) se font toutes au travers d'influence gravitaire, la seule force qui interagit a grande echelle.
Dans le contexte de cette discussion, la force de gravite est la seule force qui n'est pas necessaire a la survie (toutes les interactions 'bio' de notre matiere 'normale' sont essentiellement le resultat de deux des trois autres forces); ce n'est pas la force de gravite qui nous tient ensemble et nous fait fonctionner.

Tu peux toujours delirer dans la SF debordante avec des 'planetes vivantes' voire des structures biologiques plus grandes encore, ou l'influence de la gravite dans des processus 'organiques' serait preponderantes, mais cela reste de la SF tres molle.

T-K

[MisterH]

Bonjour Tawahi-Kiwi, si la gravité n’est pas un facteur important pour l’apparition de vie , je veux bien, mais la seul vie que l’on connaît en dépend beaucoup. J’imagine mal la vie dans un endroit ou rien ne retient les atomes. Il existe aussi ici sur terre de très grande structures biologiques comme des champignons de quelques kilomètres d’envergure. Et qui sait , avec les recherches faîtes ici en abitibi trouverons nous qu’une fôret peut représenter un “individu” puisque les arbres semblent échanger de l’info par différentes manières un peut comme notre organisme pour se protéger des différents dangers. On est loin de la science fiction. Ça dépend juste de ce qu’on veut entendre et comprendre.

Merci.

[Tawahi-Kiwi]

Bonjour Tawahi-Kiwi, si la gravité n’est pas un facteur important pour l’apparition de vie

J'ai bien choisi mes mots , j'ai utilise 'survie', dans le sens ou les metabolismes vivants semblent pouvoir sans passer dans de nombreux cas. Mais il va de soit que pour l'apparition de la vie, la gravite est necessaire, si ce n'est pour l'accretion initiale, galactique, stellaire et planetaire.

J’imagine mal la vie dans un endroit ou rien ne retient les atomes.

Ce n'est pas la gravite qui retient les atomes, ou les molecules et memes les objets sub-metriques. La gravite retient tellement mal les atomes que les plus legers d'entre eux s'echappent facilement des petites planetes.

Il existe aussi ici sur terre de très grande structures biologiques comme des champignons de quelques kilomètres d’envergure. Et qui sait , avec les recherches faîtes ici en abitibi trouverons nous qu’une fôret peut représenter un “individu” puisque les arbres semblent échanger de l’info par différentes manières un peut comme notre organisme pour se protéger des différents dangers. On est loin de la science fiction.

C'est transposer des observations et des concepts a taille tres humaine (quelques kilometres carres) a des ordres de magnitudes plus importants (>millions de kilometres cubes) ou toutes les autres forces ne jouent pas de role.... bonne chance pour ne pas finir dans la SF exotique....

T-K