Taux de probabilité d'abiogénese sur un corps à haut IST ?

[michaelbrrcs]

Bonjour,

Je cherche actuellement à connaitre le taux de probabilité d’abiogenèse sur une planète à haut IST (0.6-1.0)

J'ai trouvé un article qui traite la question par une approche bayésienne, mais je n'y comprend rien, je n'ai jamais étudié cette méthodologie, quelqu'un ici serait en mesure de me donner des chiffres ?

L'article: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1921655117

Du peu que j'en ai compris, la vie unicellulaire n'est pas si rare, mais elle doit apparaitre dans les premiers ages de la planètes pour que de la vie complexe puisse émerger, du fait que cela prend énormément de temps, la durée de vie de son étoile est souvent un problème.

J'aimerais obtenir un % de probabilité, si ce chiffre a déjà été estimé, pouvez vous m'aider ?

Merci à vous
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[saint.112]

Bonjour et bienvenue au club !

Je n’ai pas non plus les capacités pour lire cet article. Néanmoins, à mon humble avis, je ne vois pas comment on peut faire une analyse statistique sur un phénomène :

• dont on ne connait qu’une seule occurrence, celle de la terre,
• dont on ne connait pas le processus d’émergence : il y a de multiples hypothèses mais aucune n’a été validée par l’expérience.

Il y a donc beaucoup trop d’inconnues et pas des moindres pour tenter d’inférer quoi que ce soit.
Nico

[Geb]

Bonjour,

Je suis du même avis que Nico. Je pense qu'il est trop tôt et qu'on en connaît pas encore suffisamment sur l'émergence de la vie terrestre pour spéculer sur la probabilité de la vie ailleurs, a fortiori en dehors du système solaire. Cela n'empêche évidemment pas certains scientifiques de s'y risquer malgré tout, mais ils savent pertinemment que leurs conclusions sont très fragiles.

Quant au contenu de l'article, je n'ai pas le temps de me pencher dessus (et il n'est pas dit que je comprenne si je le faisais), mais peut-être que les résultats précédents sur lesquels David Kipping semble s'appuyer (références 13, 14 et 20 à 22) sont moins difficiles à comprendre ?

[13] Bayesian analysis of the astrobiological implications of life’s early emergence on Earth (Spiegel & Turner, 2012)

[14] The size distribution of inhabited planets (Simpson, 2016)

[20] Five- or six-step scenario for evolution? (Carter, 2008)

[21] Quantifying the origins of life on a planetary scale (Scharf & Cronin, 2016)

[22] On the rate of abiogenesis from a Bayesian informatics perspective (Chen & Kipping, 2018)

Cordialement

[michaelbrrcs]

Il indique bien dans son article qu'il se base sur la Terre comme unique modèle.

Peut-être devrais-je poster cette question dans la section mathématiques ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[saint.112]

Il indique bien dans son article qu'il se base sur la Terre comme unique modèle.

C’est bien ça qui m’inquiète. Je ne suis pas statisticien mais de ce que j’ai retenu de mes cours de stat il y a fort longtemps, faire une étude sur un échantillon qui ne comporte qu’un seul cas n’est pas vraiment dans les normes.
Mais peut-être erre-je.

Peut-être devrais-je poster cette question dans la section mathématiques ?

Peut-être mais il me parait probable que les fondus de maths regardent aussi les forums Univers.
En tout cas, dans l’état actuel des connaissances s’il me parait légitime de faire des hypothèses sur des scénarios possibles d’émergence d’organismes vivants sur terre il est parfaitement spéculatif de tenter d’en faire sur d’autres mondes.
Nico

[MissJenny]

si on raisonne en termes de taux d'apparition (c'est-à-dire en nombre d'occurences par unité de temps) alors l'apparition de la vie sur la Terre n'est plus un phénomène unique sur lequel on ne pourrait pas faire des statistiques, puisqu'elle est associée à une durée (le temps entre la formation de la Terre et l'apparition de la vie. Evidemment cette durée n'est pas bien connue, mais on en en a un majorant, donc on peut avoir une estimation du taux d'apparition de la vie sur une planète semblavle à la Terre.

[JPL]

C’est confus. Tout le monde est d’accord sur le fait que la vie que nous connaissons à une origine unique. S’il y a eu d’autres tentatives dans un passé lointain nous n’avons aucun moyen de les connaître. Donc nous raisonnons sur la seule chose connaissable : un événement unique. Certaines nous pouvons estimer (avec une grosse louche) c’est le taux moyen d’apparition de nouvelles espèces, ce qui n’a rien à voir avec l’apparition de la vie.

[MissJenny]

je précise ce que j'ai voulu dire plus haut : si on suppose qu'un certain événement apparaît aléatoirement au cours du temps et que les occurences (qu'on suppose pouvoir se répéter) de cet événement suivent un processus de Poisson d'intensité lambda, alors la durée entre un instant arbitraire et la première occurence de l'événement en question suit la loi exponentielle de paramètre lambda. On choisit comme instant initial, soit la formation de la planète, soit une époque où elle a les caractéristiques qu'on suppose être nécessaire pour l'apparition de la vie et si on est capable de préciser la date d'apparition de la vie on a une estimation de lambda. Donc on est bien dans la situation où un événement unique (parce qu'il est associé à une durée) permet une estimation d'un paramètre, ici le taux d'apparition de la vie sur une planète.

reste à valider le fait que les apparitions de la vie peuvent être représentées par un processus de Poisson, autrement dit que les hypothèses sousjacentes au processus de Poisson sont plausibles.

un autre problème est de dater l'apparition de la vie. Je pense qu'on n'est pas capables de le faire précisément, mais peut-être à 500 millions d'annnée près (?).

[MissJenny]

je poursuis : supposons que sur la Terre la vie soit apparue 1 milliard d'années après la formation de la planète. Le taux d'apparition de la vie sur Terre est donc estimé à 1/10^9 années. Si on considère une planète qui a un âge 2 milliards d'années (je ne sais pas du tout si on est capables d'estimer l'âge d'une planète), et si on suppose que sur cette planète le taux d'apparition de la vie est le même que sur la Terre, alors la probabilité que la vie existe sur cette planète serait 1-exp(-2) = 0.86

[michaelbrrcs]

Merci MissJenny, pourrais-tu développer pourquoi tu fais 1-exp(-2) stp, tu as réussi a comprendre cet article?

[MissJenny]

je n'ai pas lu l'article.

J'ai proposé cette approche en réaction à l'idée banale selon laquelle la vie est un phénomène unique dont on ne peut rien dire. Si on ne retient que sa présence sur Terre, effectivement on ne peut rien en inférer quant à sa présence sur une autre planète. Si on tient compte du temps, alors on a une petite information supplémentaire qu'on peut exploiter, même si on a toujours un échantillon de taille 1.

La valeur 1-exp(-lambda*T) est la probabilité d'observer au moins un événement issu d'un processus de Poisson d'intensité lambda dans un intervalle de temps de durée T.

[saint.112]

C’est un raisonnement complètement spécieux. Si l’on prend l’exemple de la météorite tombée sur Tcheliabinsk, tous les habitaient devaient considérer auparavant que le risque était infinitésimal voire non existant. Et pourtant c’est arrivé. Si l’on exclut le grand bombardement tardif d’il y a environ 4 GA, ça doit être la première fois. Du fait que ce n’est arrivé qu’une fois sur cette période ne donne aucune indication sur la probabilité d’une nouvelle chute. Ça peut arriver à nouveau demain ou jamais.
Un raisonnement de probabilité sur l’émergence de la vie ne peut rien donner.
Nico

[michaelbrrcs]

Je ne cherche pas à connaitre la probabilité exacte, je cherche à obtenir une valeur minimale.

Sur 1 milliard de planètes à haut IST, entre 0.6 et 1, quel pourcentage de ces planètes voient la vie émerger ? quelle valeur minimale pourrait être acceptable ? on n'en a vraiment aucune idée ?

[saint.112]

Je ne cherche pas à connaitre la probabilité exacte, je cherche à obtenir une valeur minimale.
Sur 1 milliard de planètes à haut IST, entre 0.6 et 1, quel pourcentage de ces planètes voient la vie émerger ? quelle valeur minimale pourrait être acceptable ? on n'en a vraiment aucune idée ?

Comment veux-tu faire des statistiques à partir d’un cas unique dont on ne connait même pas le mode d’émergence ? Ça ne peut être que spéculatif.
Nico

[Tawahi-Kiwi]

Salut,

J'ai trouvé un article qui traite la question par une approche bayésienne, mais je n'y comprend rien, je n'ai jamais étudié cette méthodologie, quelqu'un ici serait en mesure de me donner des chiffres ?

L'article: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1921655117

Ces passages ci:

It is emphasized that these results are conditioned solely upon the chronology data concerning life.

However, we caution that our analysis purely concerns the Earth, treating abiogenesis as a stochastic process against a backdrop of events and conditions which might be plausibly unique to Earth. If conditions sufficiently similar to the early conditions exist and sustain on other worlds for 1 Gy or more, then our analysis would then favor the hypothesis that life is common.

Pour ensuite conclure que leur analyse n'est pas particulierement solide, mais que des études ultérieures pourrait la rendre. Egalement, que la recherche de biosignature sur les exoplanetes semblables a la Terre vaut la peine.

De ce que j'ai lu en diagonale (je ne m'y connais pas non plus particulierement dans ce genre d'analyse. Demande a Archi3, c'est lui le spécialiste de l'analyse bayesienne sur un cas), c'est ce que je retiens. Donc rien de bien nouveau; si les conditions d'une exoplanete sont comme la Terre primitive pendant au moins un milliard d'annees, il est un peu probable (pas tres probable) que la vie apparaisse. Pas de probabilités numériques sérieuses a tirer d'une telle étude. Apres tout, il met en opposition dans le meme paragraphe qu'il est , je cite: 'plausible que la Terre est unique' contre (sous-entendu) une faible probabilité d'apparition de la vie ailleurs dans des délais similaires a la Terre

T-K