Où sont donc passés les extraterrestres ?

Il n’y a pas si longtemps, les astronomes théorisaient la vie sur pratiquement toutes les planètes du système solaire alors qu’aujourd’hui on envisage parfois la Terre comme l’unique oasis du vivant... ET aurait-il disparu entre temps ?

La planète Terre (ici photographiée par l’équipage d’Apollo 13, voir ce portfolio) est pour l’instant le seul corps céleste connu qui héberge le vivant. Crédit : NASA

La vie extraterrestre, soit des êtres vivants sur d’autres planètes que la Terre, fascine l’humanité depuis la nuit des temps. On ne compte plus les légendes concernant des créatures venues du ciel sans oublier les réflexions des penseurs de la Grèce antique qui, théorisant un Cosmos éventuellement infini, envisageaient logiquement d’autres mondes habités. Toutefois, l’idée ne faisait pas l’unanimité et le concept de la Terre centre de l’Univers (et donc seul corps céleste habité) avancé par Aristote puis développé par Ptolémée dans son fameux ouvrage d’astronomie l’Amalgeste au IIème siècle après Jésus-Christ s’imposa dans la culture occidentale.

Un système solaire plein de vie !
Au fur et à mesure des progrès de l’astronomie, et avec l’essor de l’observation avec des lunettes initiée par Galilée, l’idée de la «pluralité des mondes habités» refit surface. Au Siècle des Lumières et jusqu’au début du 20ème siècle, astronomes et scientifiques pensent que le système solaire regorge de vie en dehors de la Terre. L’existence de civilisations extraterrestres, éventuellement plus avancées que la nôtre, est envisagée sur Vénus, Mars et même la Lune ! Cet intérêt pour un éventuel «autre» est tel qu’en 1835 le quotidien New York Sun fait sensation en publiant une série de 6 articles décrivant la découverte de créatures fantastiques (notamment des humanoïdes ailés !) sur notre satellite naturel grâce à un télescope révolutionnaire... Un canular qui assure au journal de belles ventes. Très sérieusement en revanche, l’astronome Camille Flammarion résume bien l’air de son temps lorsque, dans son ouvrage de 1884 intitulé Les Terres du Ciel, il réfléchit à ce que pourraient être les habitants de chaque planète du système solaire et avance, sûr de sa réflexion que «les humanités du ciel ne sont plus un mythe».

Une gravure du livre Les Terres du Ciel de 1884 de l’astronome Camille Flammarion qui illustre «le lever du soleil sur les canaux de Mars». À l’époque, les scientifiques n’étaient pas opposés au fait que pratiquement chaque planète du système solaire puisse abriter la vie. Crédit : domaine public

Déception martienne
C’est Camille Flammarion, et même précisément un autre de ses ouvrages, sur Mars, qui va décider l’Américain Percival Lowell à se consacrer à l’étude de la planète rouge. Fortuné, cet homme érudit issu d’une influente famille de Boston crée de toutes pièces en 1894 un observatoire sur une colline à Flagstaff en Arizona. Il s’équipe d’une lunette de 61 cm de diamètre dont l’optique sort des prestigieux ateliers d’Alvan Clark & Sons pour observer en détail les «canaux» martiens notés par l’Italien Giovanni Schiaparelli. En fait, il s’agit du terme «canali» (chenal ou bras de mer au pluriel), mal traduit en anglais par «canals» (canaux).

Percival Lowell : cet érudit fortuné a bâti un observatoire pour étudier les canaux martiens qu’il interpréta comme construits par une civilisation évoluée cherchant à irriguer une planète mourante. Crédit : DR

Percival Lowell ignore cette subtilité linguistique et y voit la preuve de la présence d’une civilisation extrêmement avancée, capable de construire de gigantesques ouvrages destinés à amener vers les régions arides de l’eau captée à partir des glaces polaires. Mais tout ceci n’est qu’illusion en dépit des trois livres que publia Percival Lowell sur le sujet de 1895 à 1908. D’ailleurs, au début du 20ème siècle, de plus en plus d’astronomes contestent la réalité même des canaux, n’y voyant au mieux qu’une erreur d’interprétation et au pire l’autosuggestion des observateurs qui veulent à tout prix les apercevoir ! Entre temps, les martiens s’imposent comme les extraterrestres les plus connus du grand public. Au milieu du vingtième siècle, les extraterrestres deviennent carrément des vedettes de cinéma, car Hollywood s’empare d’un thème très populaire depuis le témoignage médiatisé de l’homme d’affaires américain et pilote Kenneth Arnold. Celui-ci a en effet déclaré avoir vu le 24 juin 1947 un objet en forme de disque dans le ciel depuis son avion. La presse forgea alors le terme «flying saucer» (soucoupe volante). Gros succès : les témoignages ne cessent de se multiplier et ils sont de plus en plus liés à la visite de créatures venues d’autres mondes... Le sujet séduit aussitôt les adeptes du paranormal et la communauté scientifique s’en détourne.

Où sont les extraterrestres ? Dans les années 1950, ils deviennent les vedettes de nombreux films de SF. Une mode qui resurgit régulièrement tant le thème de «l’alien» permet de mettre en scène les peurs et espoirs de notre espèce. Crédit : DR

S’ils existent, où sont-ils ?
L’approche scientifique de la vie extraterrestre résiste toutefois. En 1950, l’Italien Enrico Fermi (prix Nobel de physique en 1938) expose le paradoxe qui portera son nom : si les extraterrestres existent, où sont-ils ? Il explique qu’une civilisation issue d’un autre monde pourrait avoir colonisé la galaxie en quelques millions d’années en se contentant de voyages intersidéraux (d’étoiles à étoiles) largement en dessous de la vitesse de la lumière. Cette durée reste faible au regard de l’âge de notre galaxie et on devrait donc, si ce n’est avoir été visité par ces explorateurs étrangers, du moins percevoir des signes de leur activité, par exemple des signaux radio.

Au sein de sa thématique «Extraterrestres : êtes-vous prêts à la rencontre ?», la Cité de l’espace permet au grand public de comprendre les enjeux de la recherche de la vie dans l’Univers et notamment le paradoxe de Fermi. Crédit : Cité de l’espace

Les réponses au paradoxe sont nombreuses, la première, définitive, étant qu’il n’y a pas une telle civilisation ! On peut ensuite décliner quasiment à l’infini d’autres hypothèses comme le fait que la Terre se trouve dans une région négligée, que ces êtres soient tellement évolués que les humains ne représentent aucun intérêt pour eux ou qu’ils respectent un principe de non-intervention absolu au sein des civilisations en développement. L’astronome américain Frank Drake s’intéresse lui aux signaux radio et lance voici à peine plus de 50 ans (le 8 avril 1960) le projet Ozma, la première tentative d’écoute d’émissions extraterrestres du SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence). Aujourd’hui encore le SETI Institute continue cette logique de recherche sans résultat probant à ce jour. Un an après le lancement d’Ozma, Frank Drake formalise une équation qui porte son nom et qui tente d’estimer le nombre de civilisations extraterrestres de notre galaxie avec lesquelles nous pourrions entrer en contact. Les facteurs sont multiples (nombre d’étoiles, pourcentage de planètes propices à la vie, taux et durée de survie d’une civilisation, etc.). D’ailleurs, au sein de la nouvelle exposition de la Cité de l’espace de Toulouse intitulée «Extraterrestres : êtes-vous prêt à la rencontre», il est possible d’agir facilement sur les paramètres et de voir le résultat s’afficher. Même en se contentant de valeurs raisonnables, on obtient aisément des dizaines de civilisations potentielles ! Le paradoxe de Fermi (également expliqué au sein de cette thématique de la Cité de l’espace) garde entière son interrogation.

L’astronome Frank Drake initia en 1960 la première tentative d’écoute de signaux extraterrestres à l’aide de radiotélescopes. Il proposa aussi une équation dont on peut régler les paramètres à l’exposition de la Cité de l'espace consacrée à la recherche de la vie dans l’Univers. Crédit : DR/Cité de l’espace

Système solaire : les candidats à la vie
Au sein de l’équation de Drake, quelques facteurs décisifs sont déterminés ou en passe de l’être. Le nombre d’étoiles dans notre galaxie fait ainsi partie des chiffres connus (environ 200 à 400 milliards d’étoiles). Un paramètre important est celui du nombre de planètes d’un système stellaire donné capables d’héberger la vie (en moyenne bien sûr). Or, si on se base sur notre système solaire, la réponse est 1. Trouver de la vie, même simple, sur une autre planète (ou lune comme nous allons le voir) change non seulement le résultat de l’équation de Drake, mais prouve aussi que le développement de la vie est plus général et que la Terre n’est pas forcément une exception. Il faut dire qu’avec l’ère spatiale, les sondes robotiques contredisent l’idée de «pluralité des mondes habités» chère aux astronomes d’autrefois. Exit les canaux martiens et la civilisation avancée de Percival Lowell, définitivement «tuée» par le premier survol réussi de la planète rouge accompli par Mariner 4, un engin américain en 1965. Peu à peu l’humanité survole par robots interposés toutes les planètes du système solaire et y constate l’absence de vie. Seule Pluton (qui était considérée comme une planète à part entière jusqu’en 2006, avant d’être «rétrogradée» planète naine) reste à l’écart de cette exploration systématique et devrait être visitée par la sonde New Horizons de la NASA en juillet 2015. Mais Pluton ne prétend pas faire partie des candidats à la vie dans notre système solaire. Si toute ambition de trouver une civilisation a bien entendu été abandonnée, on recherche désormais la preuve d’une vie simple (microbienne par exemple) par le passé ou la présence de niches biologiques, des endroits confinés où le vivant se serait développé.

Le rover ExoMars de l’Agence Spatiale Européenne sera doté d’une foreuse afin d’analyser le sous-sol jusqu’à 2 m de profondeur. Et si la vie sur la planète rouge se cachait dans des niches biologiques souterraines ? Crédit : ESA

Sur Mars, on regarde les deux. La planète rouge a pu autrefois connaître un climat fort différent et certains planétologues pensent que l’eau y était présente sous forme liquide. Suffisamment longtemps pour que le cycle de la vie y démarre ? La question est à ce jour sans réponse. D’autres suggèrent que le sous-sol martien abrite les niches biologiques évoquées précédemment, et pourquoi pas dans des nappes d’eau souterraines ? Pour 2018, l’Agence Spatiale Européenne projette un rover ExoMars doté d’une foreuse capable de creuser jusqu’à 2 m de profondeur afin d’examiner cette hypothèse séduisante.

La lune Europe de Jupiter est recouverte d’une couche de glace qui évoque une banquise. La vie a-t-elle pu se développer dans un possible océan sous-glaciaire ? Crédit : NASA

En dehors de Mars, les autres candidats du système solaire sont des lunes. Europe, satellite naturel de Jupiter a souvent la faveur des exobiologistes. Cette lune de 3.120 km de diamètre présente une surface glacée qui évoque une banquise. Du coup, l’hypothèse d’un vaste océan sous-glaciaire a le vent en poupe et on imagine sans mal une vie aquatique similaire à celle qu’on trouve dans les grands fonds de notre planète et qui tire son énergie de la chaleur issue de structures volcaniques sous-marines. Mais l’épaisseur de la banquise (plusieurs kilomètres voire dizaines de kilomètres) risque bien de constituer une barrière difficilement franchissable pour de futurs robots chargés d’aller vérifier si Europe héberge des micro-organismes ou une vie un peu plus évoluée. En attendant, la prudence est de mise et c’est pourquoi la NASA a précipité en 2003 sa sonde Galileo dans l’atmosphère de Jupiter. En effet, l’engin en fin de mission risquait de se crasher sur Europe et aurait pu contaminer cette lune avec des germes venus de la Terre (Galileo n’étant pas destinée à se poser, la sonde n’avait pas subi des procédures de stérilisation poussées).

Le 14 janvier 2005, la sonde européenne Huygens signait le premier atterrissage sur Titan, la plus grande lune de Saturne (illustration, photo de la surface à droite). Crédit : ESA

Deux autres lunes intéressent les chasseurs de vie dans le système solaire et elles orbitent toutes deux autour de Saturne : Titan et Encelade. Seule lune dotée d’une atmosphère, de surcroît d’une composition proche de celle de la Terre primordiale, Titan (5.150 km de diamètre) a longtemps entretenu de forts espoirs. Voici un peu plus de 5 ans, le 14 janvier 2005, la sonde européenne Huygens se pose à sa surface : une première. Ce monde glacé connaît des pluies de méthane qui forment dans les régions polaires de vastes lacs confirmés par la sonde Cassini qui portait Huygens. En dépit d’une chimie complexe sur place basée sur des molécules organiques (à base de carbone), la vie joue pour l’instant les abonnés absents et l’environnement apparaît peu propice (froid intense à -180 °C, car l’atmosphère rejette une grande partie du faible rayonnement solaire disponible, et absence de CO2). Certains modèles théoriques tablent sur la présence d’un océan d'ammoniac liquide souterrain avec une couche d’eau liquide à 200 km de profondeur. Les conditions qui y régneraient seraient des plus extrêmes, mais pourraient constituer une niche biologique.

Encelade : avec ses geysers d’eau, cette petite lune de Saturne est devenue une candidate sérieuse à la recherche de la vie dans notre système solaire. Crédit : NASA

Toujours autour de Saturne, la bien plus modeste Encelade (513 km de diamètre) est une surprise de taille. L’analyse en détail par Cassini de geysers qui jaillissent de failles situées près de son pôle sud a propulsé cette lune au statut de candidat à une vie simple dans notre système solaire. En effet, pour les planétologues, ces geysers démontrent que des poches d’eau liquide existent sous la surface gelée d’Encelade. Et qui dit poche d’eau liquide, dit aussi niche biologique potentielle. Certes, il n’est pas question d’êtres évolués, mais pourquoi pas des micro-organismes adaptés à des conditions extrêmes comme on en rencontre sur Terre ? La réponse à cette question demandera de nouvelles missions vers Saturne et peut-être un jour l’atterrissage d’un robot sur Encelade, ce qui constitue un redoutable défi technologique !

Terre rare ou jumelles de la Terre ?
Aussi intéressants soient-ils, les candidats à la vie dans notre système solaire ne sont que des candidats et non des oasis de vie. À ce jour la Terre s’impose donc comme le seul corps céleste connu qui abrite le vivant. Aussi, et même si absence d’évidence ne signifie pas évidence d’absence, des scientifiques émettent l’hypothèse de la «Terre rare», notamment défendue par Donald Brownlee, astronome à l’université de Washington et responsable de la mission Stardust pour la NASA. Pour eux, l’examen des conditions ayant amené à l’apparition de la vie sur notre planète et son développement jusqu’à une civilisation avancée montre qu’il est très improbable qu’un tel scénario ait pu se produire ailleurs. La «Terre rare» répond donc au paradoxe de Fermi en affirmant que les extraterrestres ne se manifestent pas, car l’enchaînement des circonstances favorables à leur existence est quasiment impossible. Des astronomes jugent cette conclusion hâtive en raison des progrès constants accomplis par la recherche des exoplanètes, ces planètes qui tournent autour d’autres soleils que le nôtre.

Image d’artiste montrant une exoplanète, un monde lointain qui tourne autour d’une autre étoile que la nôtre. La vie extraterrestre se cache peut-être en dehors de notre système solaire. Crédit : ESO

Aujourd’hui, plus de 400 mondes sont recensés et aucun ne ressemble à notre planète bleue. L’hypothèse de la «Terre rare» serait-elle confirmée ? Non, car les techniques actuelles favorisent la détection de planètes géantes proches de leur étoile. Le télescope spatial Corot du CNES, l’agence spatiale française, a en revanche la capacité de trouver des «super-Terre», soit des mondes d’une masse deux fois supérieure à la Terre. Du côté de la NASA, un autre télescope spatial plus récent dénommé Kepler peut lui dénicher des jumelles de la Terre (même taille, même masse) jusqu’à 1.500 années-lumière de distance. Les résultats de ces deux missions (la récolte et l’analyse des données sont en cours et peuvent demander plusieurs années) fourniront un premier échantillon statistique pertinent sur le pourcentage de systèmes stellaires hébergeant une ou des planètes susceptibles d’abriter la vie (ce qui est un des paramètres de l’équation de Drake).

Corot (à gauche) et Kepler (à droite) : deux télescopes spatiaux chargés de trouver respectivement des super-Terre et des jumelles de la Terre. Crédit : CNES/NASA

A plus longue échéance, on envisage d’envoyer sur orbite des télescopes qui voleront en formation afin de simuler un miroir géant en combinant leur lumière par interférométrie. On pourra alors analyser précisément le spectre lumineux de ces autres mondes pour y chercher des indices de vie comme la présence de molécules d’oxygène, de CO2 ou de chlorophylle et même obtenir une image de quelques pixels de large d’une jumelle de la Terre. Une telle avancée ne donnera pas forcément une réponse définitive à la question «où sont passés les ET ?», mais elle montrerait que si les chances de «gain au loto de la vie» sont faibles, l’Univers jouant beaucoup (notre galaxie à elle seule contient 200 à 400 milliards d’étoiles), il a peut-être gagné plus d’une fois.

Un projet de télescopes spatiaux volant en formation et combinant leurs observations par interférométrie optique. Une telle mission nous donnerait la possibilité d’examiner par spectroscopie l’atmosphère des exoplanètes. Crédit : ESA

Publié le 15 avril 2010