Étude prospective de mode de formulation de recherche de Vie dans le cosmos - version blog

 

Étude prospective de mode de formulation de recherche de Vie dans le cosmos

Un article de Igor Otto (étude en cours de rédaction d'après des notes et recherches personnelles, depuis 2010)

[Première mise en ligne : 26/06/2017] - {Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Pas de modifications - Dans le cas où vous effectuez un remix, que vous transformez, ou créez à partir du matériel composant l'Œuvre originale, vous devez diffuser le crédit de l’œuvre dans les mêmes conditions, c'est à dire avec la même licence avec laquelle l’œuvre originale a été diffusée. CC-BY-NC-ND 4.0

 

 

 

Je présente mes meilleurs vœux pour 2024 à tous ! Que cette année vous apporte du bonheur, de beaux projets, et une science toujours plus partagée !

URL: https://dynamicsspace.blogspot.fr/
Affiliation: Non-professional / Scientist Citizen

Default Category: astro-ph.EP                             Country: France
Groups: physics                                                        Career Status: Other

ORCID: 0000-0002-8857-1398
DOI: n/a
HAL: hal-03927930

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Wikipédia®, qui est souvent cité dans l'article, doit avoir juste un intérêt encyclopédique, indicatif, et se définit lui-même que comme un site rapporteur de connaissances déjà existantes et documentées, et donc n'est pas destiné à un inventeur ou un chercheur qui découvrirait des nouvelles connaissances ni vocation à publier des articles à caractères scientifiques ou de quelconques natures de première main comme du domaine du travail inédit et donc par essence non vérifiables, ou des recherches personnelles, voire, plus simplement, des interprétations, déductions ou intuitions personnelles du rédacteur de l'article. Exemples : ni Galilée, ni Albert Einstein, etc., n'auraient pu publier leurs articles dans Wikipédia avant que ceux-ci fussent reconnus par leurs pairs. Cela peut heurter, mais c'est ainsi. Même un travail digne du prix Nobel ou d'un prix Pulitzer n'a pas sa place sur Wikipédia tant qu'il n'a pas été publié par une source disposant d'un comité éditorial identifiable. 

(Source : Wikipédia®, Citez vos sources) 

(nda : ce blog à caractère scientifique se lira selon 3 niveaux : néophytes, grand public, spécialistes avec références universitaires de publications - contenu équivalent à environ 196 pages A4 en *.docx - quelques dizaines d'heures de lecture en incluant les liens externes)


[En cours de rédaction]

 

Dernière mise à jour : 16 Janvier 2024.


Présentation générale :

Mon propos à travers cet article est de tenter de présenter une minutieuse démarche d'analyse des facteurs nécessaires à l'apparition de la vie hors terrestre et, selon l'état des connaissances actuelles partielles sur ce sujet, de conduire une étude méthodique en vue de produire une formulation mathématique efficace, pour calculer les termes invariants d'un milieu planétaire permettant assurément une Émergence de la Vie, et un cadre théorique argumenté permettant par un jeu de calculs paramétrés d'identifier les objets célestes propices et donc des exoplanètes potentiellement porteuses de Vie.

Dédicacé respectueusement à Carl Sagan, Arthur C. Clarke et Isaac Asimov, mes Rois Mages.

Per aspera ad astra

Par des sentiers ardus jusqu'aux étoiles.

 『ᅀᅀ』
 

L'Univers ± 2 000 milliards de galaxies

La Voie Lactée contient 250 milliards ± 150 milliards d'Étoiles .....

 

La Voie Lactée - Created by NASA; public domain, 2005

 

-  -  - _ -  -  -

 

 

Résumé des caractéristiques des différents types spectraux usités

Cita :

 En astronomie, les étoiles présentent quatre caractéristiques principales : température de couleur^[1], gravité à la surface, masse et luminosité. Ces caractéristiques ne sont pas indépendantes les unes des autres et ne sont pas directement mesurables. Cependant, elles permettent d'associer un type spectral à chaque étoile. 

 

Wikipédia®

 

 

Classification de Harvard
 (Source : Wikipédia®)

 

 

-  -  - _ -  -  -

 

Exoplanètes connues et confirmées :

*

mise à jour :  6 janvier 2023 / 5 300 planètes / 3 906 systèmes planétaires / 851 systèmes à multiples planètes ;

sources : The Extrasolar Planets Encyclopaedia, Obervatoire de Paris-PSL

 

 

mise à jour :  2 décembre 2022 / 5292 planètes / 3903 systèmes planétaires / 848 systèmes à multiples planètes ;

 

 

mise à jour :  11 Mars 2022 :  4 985 planètes / 3 673 systèmes planétaires / 814 systèmes à multiples planètes ;

mise à jour : 8 Mars 2022 : 4 982 planètes / 3 671 systèmes planétaires / 813 systèmes à multiples planètes ;  

 

mise à jour :  23 Novembre 2021 :  4 873 planètes / 3 601 systèmes planétaires / 805 systèmes à multiples planètes ; 

 

mise à jour :  7 Octobre 2021 :  4 846 planètes / 3 582 systèmes planétaires / 798 systèmes à multiples planètes ; 

 

mise à jour : 25 Septembre 2021 : 4 842 planètes / 3 579 systèmes planétaires / 796 systèmes à multiples planètes ;

mise à jour : 18 Septembre 2021 : 4 840 planètes / 3 577 systèmes planétaires / 796 systèmes à multiples planètes ;

 

mise à jour : 22 Aout 2021 : 4 834 planètes / 3 575 systèmes planétaires / 794 systèmes à multiples planètes ;

mise à jour : 8 Aout 2021 : 4 812 planètes / 3 558 systèmes planétaires / 791 systèmes à multiples planètes ;

mise à jour : 12 Juillet 2021 : 4 785 planètes / 3 540 systèmes planétaires / 787 systèmes à multiples planètes ;

mise à jour : 10 Juin 2021 : 4 761 planètes / 3 520 systèmes planétaires / 783 systèmes à multiples planètes ; 

 

mise à jour : 15 Mai 2021 : 4 726 planètes / 3 495 systèmes planétaires / 774 systèmes à multiples planètes ;

 

mise à jour :  7 Mai 2021 :  4 723 planètes / 3 493 systèmes planétaires / 773 systèmes à multiples planètes ; 

 

mise à jour :  25 Avril 2021 :  4 717 planètes / 3 488 systèmes planétaires / 772 systèmes à multiples planètes ;

 

mise à jour :  5 Avril 2021 :  4 705 planètes / 3 479 systèmes planétaires / 770 systèmes à multiples planètes ;

 

mise à jour :  20 Mars 2021 : 4 699 planètes / 3 471 systèmes planétaires / 771 systèmes à multiples planètes ;

 

mise à jour :  6 Mars 2021 : 4 692 planètes / 3 467 systèmes planétaires / 771 systèmes à multiples planètes ;

 

mise à jour :  7 Février 2021 : 4 679 planètes / 3 456 systèmes planétaires / 769 systèmes à multiples planètes ;

 

mise à jour :  3 Février 2021 : 4414 planètes / 3257 systèmes planétaires / 722 systèmes à multiples planètes ;

 
 

 mise à jour :  17 Janvier 2021 : 4410 planètes / 3253 systèmes planétaires / 722 systèmes à multiples planètes ;

 

 

mise à jour :  8 Novembre 2020 : 4374 planètes / 3234 systèmes planétaires / 715 systèmes à multiples planètes

 

 

mise à jour : 25 Octobre 2020 : 4363 planètes / 3224 systèmes planétaires / 714 systèmes à multiples planètes

 

 

mise à jour : 8 Octobre 2020 : 4357 planètes / 3221 systèmes planétaires / 712 systèmes à multiples planètes
 

 

mise à jour : 20 septembre 2020  : 4337 planètes / 3203 systèmes planétaires / 711  systèmes à multiples planètes
 

 

mise à jour : 23 juin 2020  : 4 276  planètes - 3 160 systèmes planétaires / 699 systèmes à multiples planètes

mise à jour : 18 mai 2020  : 4 267  planètes - 3 153 systèmes planétaires / 698 systèmes à multiples planètes


mise à jour : 30 Avril 2020 (4 260  planètes) - 3 149 systèmes planétaires / 696 systèmes à multiples planètes 


mise à jour : 4 Janvier 2020 (4 161  planètes) - 3 091 systèmes planétaires / 676 systèmes à multiples planètes


mise à jour : 2 Décembre 2019 (4 139 planètes) - 3 074 systèmes planétaires / 674 systèmes à multiples planète

 

 
mise à jour : 10 Novembre 2019 (4 128 planètes) - 3 068 systèmes planétaires / 672 systèmes à multiples planètes

 

 

mise à jour : 3 Octobre 2019 (4 117 planètes)
3 062 systèmes planétaires / 669 systèmes à multiples planètes

 

Représentations selon l'université de Puerto Rico, Arecibo

 

Échantillon d'exoplanètes potentiellement habitables
- (CC) Planetary Habitability Laboratory @ UPR Arecibo, Octobre 2020
(Seulement consultable avec Microsoft Edge, pas d'optimisation sur les autres navigateurs)

 

Échantillon d'exoplanètes potentiellement habitables
- (CC) Planetary Habitability Laboratory @ UPR Arecibo, Septembre 2019
(Seulement consultable avec Microsoft Edge, pas d'optimisation sur les autres navigateurs)

 

Historique général depuis 2018 :

 

Showing 4 011 planets / 2 996 planetary systems / 654 multiple planet systems au 20 Mars 2019

Showing 3 976 planets / 2 971 planetary systems / 653 multiple planet system au 1er Février 2019 

3 952 planets / 2 949 planetary systems / 651 multiple planet systems confirmées au 14 Janvier 2019

 3 891 exoplanètes / 2 900 systèmes / 645 systèmes à multiples planètes confirmés au 23 Novembre 2018

 3 845 exoplanètes / 2 866 systèmes / 636 systèmes à multiples planètes confirmés au 23 Septembre 2018



 3 811 exoplanètes confirmées au 23 Juillet 2018
et 2 852 systèmes / 633 systèmes à multiples planètes

3 729 exoplanètes confirmées au 14 Février 2018

Nombre actuel d'exoplanètes potentiellement habitables :

60

(dernière mise à jour du catalogue HEC @UPR Arecibo au 5 Octobre 2020)

Subterran        (Mars-size)	Terran (Earth-size)	Superterran (Super-Earth/Mini-Neptunes)	Total
1	23	36	60

subterran = 0.1 — 0.5 M_E or 0.4 — 0.8 R_E, terran = 0.5 — 5 M_E or 0.8 — 1.5 R_E, superterran = 5 — 10 M_E or 1.5 — 2.5 R_E. M_E = Earth masses, and R_E = Earth radii.

Le catalogue du (CC) Planetary Habitability Laboratory sera bientôt mis à jour avec de nouvelles planètes de Rodríguez et al. (2020) et Feng et al. (2020).

Dernière mise à jour : fin 2020

 (CC) Planetary Habitability Laboratory @ UPR Arecibo, 2020 -

Habitable Exoplanets Catalog (HEC)

Le catalogue des exoplanètes de PHL (PHL-EC) contient des paramètres observés et modélisés pour toutes les exoplanètes actuellement confirmées dérivées des archives de la NASA sur les exoplanètes, y compris celles potentiellement habitables. La principale différence entre PHL-EC et d'autres bases de données d'exoplanètes est qu'elle contient des paramètres estimés, des évaluations de l'habitabilité et des classifications planétaires.

Le catalogue valable au 5 décembre 2019 est disponible sous forme de fichier .CSV (valeurs séparées par des virgules) avec le lien ici.

 

Current Numbers of 21 Potentially Habitable Exoplanets @ UPR Arecibo

Name	Type	Mass (ME)	Radius (RE)	Flux (SE)	Teq (K)	Period (days)	Distance (ly)	ESI
001. Teegarden's Star b (N)	M-Warm Terran	≥1.05	—	1.21	267	4.9	12	0.93
002. K2-72 e	M-Warm Terran	—	1.29	1.11	261	24.2	217	0.90
003. GJ 3323 b	M-Warm Terran	≥2.02	—	1.23	265	5.4	17	0.90
004. TRAPPIST-1 d	M-Warm Subterran	0.41	0.77	1.21	267	4.0	41	0.89
005. GJ 1061 c (N)	M-Warm Terran	≥1.75	—	1.35	275	6.7	12	0.88
006. TRAPPIST-1 e	M-Warm Terran	0.62	0.92	0.70	233	6.1	41	0.87
007. GJ 667 C f	M-Warm Terran	≥2.54	—	0.85	245	39.0	22	0.87
008. Proxima Cen b	M-Warm Terran	≥1.27	—	0.69	227	11.2	4.2	0.87
009. Kepler-442 b	K-Warm Terran	—	1.35	0.72	235	112.3	1115	0.85
010. GJ 273 b	M-Warm Terran	≥2.89	—	1.19	266	18.6	12	0.84
011. GJ 1061 d (N)	M-Warm Terran	≥1.68	—	0.57	221	13.0	12	0.80
012. Wolf 1061 c	M-Warm Terran	≥3.41	—	1.36	275	17.9	14	0.79
013. GJ 667 C c	M-Warm Terran	≥3.81	—	1.33	274	28.1	22	0.78
014. tau Cet e	G-Warm Terran	≥3.93	—	1.61	285	162.9	12	0.74
015. Kepler-1229 b	M-Warm Terran	—	1.40	0.49	213	86.8	769	0.73
016. GJ 667 C e	M-Warm Terran	≥2.54	—	0.46	210	62.2	22	0.71
017. TRAPPIST-1 f	M-Warm Terran	0.68	1.04	0.40	203	9.2	41	0.70
018. Teegarden's Star c (N)	M-Warm Terran	≥1.11	—	0.39	202	11.4	12	0.69
019. Kepler-62 f	K-Warm Terran	—	1.41	0.42	205	267.3	1200	0.69
020. TRAPPIST-1 g	M-Warm Terran	1.34	1.13	0.27	184	12.4	41	0.59
021. Kepler-186 f	M-Warm Terran	—	1.17	0.26	182	129.9	561	0.58

 

Crédit: NASA/JPL-Caltech

Vue d'une partie du ciel observé et terrain d'investigation des scientifiques. 

Le bulbe central jaunâtre de la Voie Lactée - Crédit:

ESO/S. Brunier

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Ante Last Update: February 1, 2019

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Subterran (Mars-size)	Terran (Earth-size)	Superterran (Super-Earth/Mini-Neptunes)	Total
1	16	32	49

subterran = 0.1 — 0.5 M_E or 0.4 — 0.8 R_E, terran = 0.5 — 5 M_E or 0.8 — 1.5 R_E, superterran = 5 — 10 M_E or 1.5 — 2.5 R_E. M_E = Earth masses, and R_E = Earth radii.

10 cibles de recherches

Name	Type	Mass (ME)	Radius (RE)	Flux (SE)	Teq (K)	Period (days)	Distance (ly)	ESI
001. TRAPPIST-1 e	M-Warm Terran	0.62	0.92	0.70	233	6.1	39	0.87
002. GJ 667 C f	M-Warm Terran	≥2.54	—	0.85	245	39.0	22	0.87
003. Proxima Cen b	M-Warm Terran	≥1.27	—	0.69	227	11.2	4.2	0.87
004. Kepler-442 b	K-Warm Terran	—	1.35	0.72	235	112.3	1115	0.85
005. Kepler-1229 b	M-Warm Terran	—	1.40	0.49	213	86.8	769	0.73
006. GJ 667 C e	M-Warm Terran	≥2.54	—	0.46	210	62.2	22	0.71
007. TRAPPIST-1 f	M-Warm Terran	0.68	1.04	0.40	203	9.2	39	0.70
008. Kepler-62 f	K-Warm Terran	—	1.41	0.42	205	267.3	1200	0.69
009. TRAPPIST-1 g	M-Warm Terran	1.34	1.13	0.27	184	12.4	39	0.59
010. Kepler-186 f	M-Warm Terran	—	1.17	0.26	182	129.9	561	0.58

Crédit: NASA/JPL-Caltech

Vue d'artiste d'une étoile rouge avec une planète verte ...

"Nos mondes voisins les plus proches restent des cibles intrigantes" - Image: Jack O’Malley-James - crédit © Cornell University Brand Communications

Schéma des variations observables des influences gravitationnelles de corps célestes autour d'étoiles

Un petit objet influence un objet plus massif autour duquel il orbite selon les lois de Newton. crédit © Source : Wikimedia/CC/Zhatt

 

La NASA a commencé à explorer intensément le ciel depuis l'espace à l’aide du télescope Kepler entre 2009 et 2018, puis avec TESS.

NASA’s new Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) - La chasse est ouverte pour les planètes semblables à la Terre les plus proches. Concept d’artiste du satellite d’enquête par transition d'exoplanètes sur fond d'étoiles et de planètes en orbite dans la Voie Lactée - (CC) European Space Agency, European Southern Observatory et le Goddard Space Flight Center de la NASA - crédit © Cornell University Brand Communications

Tableaux d'exoplanètes en 2018/2019 @ UPR Arecibo

Update: December 21, 2018

Subterran (Mars-size)	Terran (Earth-size)	Superterran (Super-Earth/Mini-Neptunes)	Total
1	15	31	47

subterran = 0.1 — 0.5 M_E or 0.4 — 0.8 R_E, terran = 0.5 — 5 M_E or 0.8 — 1.5 R_E, superterran = 5 — 10 M_E or 1.5 — 2.5 R_E. M_E = Earth masses, and R_E = Earth radii.

Current Number of Potentially Habitable Exoplanets 4 Septembre 2019

Subterran        (Mars-size)	Terran (Earth-size)	Superterran (Super-Earth/Mini-Neptunes)	Total
1	22	32	55

subterran = 0.1 — 0.5 M_E or 0.4 — 0.8 R_E, terran = 0.5 — 5 M_E or 0.8 — 1.5 R_E, superterran = 5 — 10 M_E or 1.5 — 2.5 R_E. M_E = Earth masses, and R_E = Earth radii.

Dernière mise à jour: De nouvelles planètes autour de GJ 357 et GJ 1061 ont été ajoutées au catalogue en 2019 puis TOI-700 d, Kepler-1649 c, GJ 1061 c/d, Kepler-1701 b, et GJ 229A c en 2020.

 

Historique :

 

(Archive - source : PHL/UPR Arecibo (EN) au 2 Juillet 2019 = 55)

(Archive - source : PHL/UPR Arecibo (EN) au 5 Décembre 2017 = 53)

Planètes habitables/habitées confirmées : (O / ?)

L'UPR Arecibo entretiens et enrichi donc une liste d'objets et des exoplanètes qui sont le plus susceptible de présenter une composition rocheuse et de conserver de l’eau liquide en surface (par exemple, 0,5 ≤ ; rayon de la planète ≤ 1,5 rayon de la Terre ou 0,1 ≤ ; masse minimale de la planète ≤ 5 masses de la Terre)


Les candidates les plus prometteuses sont aussi représentées artistiquement dans l'image suivante : (Archive Février 2019)

Poster de quelques exoplanètes potentiellement habitables - (CC) Planetary Habitability Laboratory @ UPR Arecibo, Février 2019

A savoir :

Une course à la découverte de la première planète habitable/habitée, similaire ou analogue à la Terre est largement engagée ... depuis 2004, très officiellement par les USA.

 

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Nombre d'exoplanètes susceptibles d'avoir de la Vie par mes calculs : 3  (+ ≃ 2 satellites proches)

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Emplacement dans le ciel nocturne de tous les systèmes stellaires connus avec des mondes potentiellement habitables (certains systèmes ont plus d'une planète). Version plus grande ici. Crédit: PHL @ UPR Arecibo, Jim Cornmell.

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Préambule :

  Illustration de la méthode de détection par transit actuellement utilisée : 

Domaine Public

 

Sommaire du Blog : (en développement)

 

   Partie I : Les bases de la recherche sur la Vie jusqu'à aujourd'hui.

Introduction : bases historiques avant le tournant de l'équation de Drake en 1961 (accessoire)

•  Histoire résumée de la théorie de l'évolution

• Controverses sur les mécanismes de l'évolution

• La révolution scientifique de Jean-Baptiste de Lamarck

• La sélection naturelle selon Charles Darwin

• L'église chrétienne et Teilhard de Chardin

Équation de Drake, 1961, vs 60 ans de recherche de vie Extra-Terrestre moderne

• L'équation de Drake

• L'équation de Seager

• L'équation de Dole

Par rapport aux hypothèses initiales de 1961, établies par Drake, à quel point avons-nous réduit l’incertitude quant à la possibilité d’une éventuelle planète habitée ou pour être plus général, de la réalité de civilisations extra-terrestres ?

Hypothèse de l'impact géant

Panspermie ...

... Lithopanspermie

LUCA, pour Last Universal Common Ancestor

La réplique de LUCA a une membrane cellulaire inédite

Proto-biologie des systèmes: origine de la vie dans les réseaux catalytiques lipidiques

Le concept de phylum

L'émergence de la Vie

Quelle définition pour la Vie ?

BCI / Biological Complexity Index

Earth Similarity Index (ESI)

L'ADN

 

   Partie II : Les conditions de l'émergence de la VIE

Inventaire des conditions vitales

De nouveaux instruments au service de la recherche d'exoplanètes

La recherche de la présence d'eau dans la quête d'exoplanètes

Donc, suite à ces analyses générales, a priori, seule reste une biologie du vivant sur la base carbonée.

Avantage sélectif de l'ADN : l'hypothèse du virus

Les virus, premiers organismes à ADN ?

Des molécules organiques aux protocellules : Formation spontanée des vésicules

Caractéristiques de l'auto-organisation

Communication interstellaire

Étoiles ciblées par le "Cosmic Call" de 2003

Hypothèse de l'Émergence de l'intelligence dans un milieu planétaire favorable

La chlorophylle et l'hémoglobine

Définitions détaillées des facteurs de l'Émergence de la vie : inventaire de conditions vitales 

Importance fondamentale du 2ème principe de la thermodynamique dans le vivant

 

   Partie III : Champ d'applications

 

 

Hypothèse et calculs préliminaires

Analyse de la liste des 14 étoiles remarquées par l'astronome Dole

Calculs et représentations de quelques systèmes selon la liste établie par Drake

Analyse de la liste des 45 planètes répertoriées ayant des molécules détectées connues à ce jour

Le catalogue principal issu de toutes les observations

Autres cas

Autres objets de grands intérêts :

Alpha du Centaure : jusqu'à 5 planètes dont 4 pouvant être pleines de vie

Proxima b : un océan salin à sa surface ?

MAJ 26 mai 2020 : Proxima b existe bien

Kepler Série : 2 300 planètes / 1 632 systèmes / 439 multiple systèmes (nov 2018)

Trappist-1 et ses planètes connues

Quelques éléments comparatifs d'étoiles naines avec le Soleil :

Gliese Série

    Conclusions :

A la recherche des planètes Boucles d'Or

Sources

Définitions

Disclaimer

 ----------------------------------------------------------------------------------------------

Partie I : Les bases de la recherche sur la Vie jusqu'à aujourd'hui.

 

Introduction : bases historiques avant le tournant de l'équation de Drake en 1961

 

Histoire résumée de la théorie de l'évolution et de la question de la vie extraterrestre

(Chapitre introductif accessoire qui peut être lu ultérieurement afin d'aller directement à une autre partie de ce post)

Cita :

  En biologie, l’évolution désigne la transformation du monde vivant au cours du temps, qui se manifeste par des changements phénotypiques des organismes à travers les générations. Ces changements généralement graduels (mais pouvant être rapides ou lents aussi appelée ponctualisme ou ponctuationnisme, c'est un développement de la théorie de l'évolution proposée par deux paléontologues américains, Stephen Jay Gould et Niles Eldredge dont Pierre Trémaux fut le précurseur au XIX^e siècle avec la théorie des équilibres ponctués.) peuvent aboutir, à partir d’une seule espèce (dite « espèce-mère »), à la formation de nouvelles variétés périphériques devenant progressivement des « espèces-filles ». Inversement, la fusion de deux lignées par hybridation ou par symbiogenèse entre deux populations d'espèces différentes peuvent produire une troisième espèce nouvelle. L’évolution explique la biodiversité sur Terre. L’histoire des espèces peut ainsi être pensée et représentée sous la forme d’un arbre phylogénétique et d’autres schémas et modèles, qui permettent de comprendre le phénomène de l’évolution².

Certains philosophes de l’Antiquité (Lucrèce, un précurseur auteur d'une des premières révolutions scientifiques entre 98-54 avant notre ère, en particulier mais aussi avec d'autres comme Épicure) ont approchés le phénomène de l’évolution, mais ce n’est qu’à partir du XIX^e siècle que des théories proposent des explications scientifiques, c’est-à-dire réfutables ou démontrables. Jean-Baptiste Lamarck a le premier formulé une théorie scientifique transformiste fondée sur deux principes complémentaires : complexification de l'organisme et diversification adaptative.

Puis, à partir de 1859 avec la publication de De l'origine des espèces par Charles Darwin³, le modèle darwinien de l’évolution s’est progressivement imposé dans la communauté scientifique comme celui expliquant un maximum de faits observables avec un minimum de postulats (principe de parcimonie). Darwin illustre, avec des observations détaillées, la thèse que les espèces vivantes ne sont pas des catégories fixes, mais se diversifient avec le temps, voire disparaissent⁴. Comme cause des changements qui se produisent peu à peu au sein d’une population, il propose l’idée de la sélection naturelle, équivalent naturel et spontané de la sélection artificielle pratiquée par les éleveurs d’animaux domestiques. Les espèces sont profondément conditionnées par leur milieu naturel, aujourd’hui appelé écosystème.

Toutefois, Charles Darwin, contrairement à une croyance répandue, même à l'université, ne rejetait pas les mécanismes lamarckiens d'habituation et de transmission des caractères acquis ; il y a juste ajouté les variations spontanées et la sélection naturelle. Ce n'est qu'un an après la mort de Darwin, en 1883, qu'August Weismann a postulé la séparation des lignées germinales et somatiques, ce qui implique l'impossibilité de la transmission des caractères acquis. Il ne restait donc, dans l’œuvre de Darwin plus que le mécanisme variations-sélection comme vraisemblable.

Avec la découverte de la génétique par Mendel, les modèles de l’évolution se sont peu à peu affinés⁵. Ainsi, depuis les années 1930, la théorie synthétique de l'évolution fait l’objet d’un large consensus scientifique⁶. Les recherches actuelles poursuivent l’étude des mécanismes qui permettent d’expliquer les phénomènes évolutifs⁷. Des processus découverts après 1950, comme ceux des gènes architectes, de la coévolution et de l’endosymbiose, permettent de mieux saisir les mécanismes génétiques en action, d’appréhender l’évolution des espèces les unes par rapport aux autres ou de décrire plus précisément les différents rythmes de l’évolution.

• « L'évolution biologique n'est du reste qu'un cas particulier de l'universelle évolution, car rien n'est stable : nébuleuses, étoiles, continents et mers, climats, sociétés, mœurs, religions, tout est en perpétuelle transformation » (L Cuénot et A Tétry, L'évolution biologique, Masson et Cie, 1951).
• « L'évolution signifie non seulement changement : elle implique aussi l'idée de continuité, donc celle de l'unité fondamentale de l'Univers. Alors qu'une connaissance superficielle du monde tend à le scinder en une mosaïque d'objets disparates et hétérogènes, l'œuvre de science a été constamment de ramener la diversité à une unité non de structure mais de filiation » (Barbara Cassin, Jean-Louis Labarrière et Gilbert Romeyer Dherbey, L'animal dans l'Antiquité, Paris, J. Vrin, 1997, 618 p. (ISBN 978-2-711-61323-6)).

L'évolution du vivant commence avec l'origine de la vie il y a au moins 3,8 milliards d'années. Les premières étapes, qui ne sont pas (encore) connues précisément (bien qu'un tableau d'ensemble cohérent émerge depuis quelques années), ont conduit à l'apparition des trois grands groupes d'organismes actuels connus, les bactéries, les archées et les eucaryotes. L'histoire des espèces peut ainsi être pensée et représentée sous la forme d'un arbre phylogénétique (nda : voir plus loin).

 (Source variées : Wikipédia®)

Controverses sur les mécanismes de l'évolution

Cita :

 "L'évolution et ses mécanismes sont encore largement étudiés aujourd'hui, et de nombreux points sur les mécanismes de l'évolution ne sont pas du tout éclaircis".

Certaines questions déjà soulevées par Charles Darwin n'ont d'ailleurs toujours pas de réponses certaines à ce jour.

Une des grandes questions de la théorie de l'évolution est l'origine des rangs taxinomiques supérieurs à celui de l'espèce afin de les identifier, les nommer et les classer, bien ranger en une branche de la biologie, qui aura pour objet de décrire les organismes et de les regrouper en entités. En outre, la manière dont est apparue la majorité des 33 embranchements animaux, issus de l'explosion cambrienne, pose encore problème. Ainsi, la théorie gradualiste estime que les changements interviennent de manière progressive au cours de l'évolution, alors que la théorie des équilibres ponctués, (nda : formulée par Stephen Jay Gould et Niles Eldredge en 1972, dans un article intitulé : Punctuated equilibrium: an alternative to phyletic gradualism dans l'ouvrage collectif Models in Paleobiology et qui défend qu'il existe des sauts évolutifs majeurs et équilibrés, mix entre darwinisme et évolution lente) n'a pas trouvé d'explication satisfaisante au mécanisme de l'évolution.

Selon cette théorie, le mécanisme d'évolution est tantôt accéléré tantôt ralenti, voire pratiquement nul durant de longues périodes^wiki ) - (nda : sans que l'on sache pourquoi et c'est un phénomène que l'on peut observer mais que l'on ne sait pas calculer car nous ignorons l'équation à formuler et utiliser à ce jour). Or au Cambrien - (nda : la première, et la plus ancienne, des six périodes géologiques du Paléozoïque située entre  −541 ± 1,0 à −485,4 ± 1,9 millions d'années), les paléontologues s'accordent à reconnaître des changements écologiques majeurs⁴⁸ qui pourraient selon cette théorie être à l'origine de l'apparition d'organismes appartenant aux clades actuels (nda : du grec κλάδος / clados, qui signifie « branche », décrivant et réunissant un groupe holophylétique d'organismes, vivants ou ayant vécu, comprenant un organisme particulier et la totalité de ses descendants). De plus l'absence de fossile durant presque 100 millions d'années avant les faunes de Burgess (nda : restes d'une faune et flore originale, et exclusivement marine, composée d'annélides et de chordés présentant une grande diversité de formes et de tailles. Elle a été découverte par hasard en 1911 par le géologue américain Charles Doolittle Walcott), et, la rareté des sites fossilifères précambriens suggèrent l'existence de lignées "fantômes" précédant l'explosion cambrienne. Les formes de vie auxquelles appartiennent les animaux de Burgess, (nda : Découverts en 1909 par le paléontologue Charles Doolittle Walcott, les schistes du Burgess sont des roches sédimentaires formées de particules d'argile et de limon déposées le long d'un récif il y a environ 505 millions d'années, c'est-à-dire juste après la fameuse explosion Cambrienne. La couche de schistes est encastrée dans une paroi des Montagnes Rocheuses dans le Yoho National Park, sur la pente occidentale du mont Stephen au Canada. Ces schistes sont devenus célèbres car ils contiennent des fossiles extraordinairement bien conservés d'animaux vivant à cette époque et qui nous semblent aujourd'hui très étranges. Ces fossiles sont particulièrement remarquables car on y voit les empreintes des parties molles des animaux de l'époque, et en 3D, ce qui rarissime. (Source : Future-Sciences.com) et donc n'auraient tout simplement pas été retrouvées à l'état fossile après d'aussi longues périodes ailleurs car les conditions de conservation n'y sont pas réunis (↑ Stephen Jay Gould et Marcel Blanc, La structure de la théorie de l'évolution, Gallimard, 2006 (ISBN 2070766810 et 9782070766819)).

La transmission des caractères acquis, complètement délaissée depuis la découverte des lois de l'hérédité, est réactualisée par la découverte des phénomènes épigénétiques (les mécanismes modifiant de manière réversible, transmissible (lors des divisions cellulaires) et adaptative, l'expression des gènes). Dès lors, l'importance de cette transmission de caractères non hérités des parents dans l'évolution des espèces doit se poser. Cependant, notre connaissance des mécanismes épigénétiques est encore trop faible pour pouvoir répondre à cette question. En outre, peu d'études sur le rôle de l'épigénétique dans l'évolution du vivant ont été réalisées à l'heure actuelle. L'alphabet de l'ADN, connu depuis les années 1960, serait incomplet, selon une récente série d'études (nda : voir plus loin).

Il a été longtemps admis que l'évolution s'accompagnait d'un accroissement de la complexité des êtres vivants. Cependant, cette idée, largement influencée par géocentrisme voire d'anthropocentrisme, est fortement débattue aujourd'hui (↑ Landing, E.; MacGabhann, B. N. A. (2009). "First evidence for Cambrian glaciation provided by sections in Avalonian New Brunswick and Ireland: Additional data for Avalon–Gondwana separation by the earliest Palaeozoic". Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology). La complexité n'ayant pas de définition précise à l'heure actuelle, il est difficile de vérifier une éventuelle augmentation de complexité. Par ailleurs, lorsque cette idée est admise, les origines de cette augmentation de complexité sont, elles aussi, source de controverse. En fait, tout cela a déjà été clairement expliqué par Lamarck dès le XIXème siècle (voir ci-après à l'entrée : "La révolution scientifique de Jean-Baptiste de Lamarck").

Mais les origines profondes du débat sont d'abord dans l'opposition idéalisme/réalisme, le monde réel, physique, des sciences contre les idéologies diverses : s'oppose ainsi la théologie naturelle, au créationnisme ou au dessein intelligent, et à l'étude scientifique argumentée et démontrée :

• Critiques à caractère idéologique : Darwin a d'abord été jugé selon le contexte économique, politique et social de son époque, voire comme un reflet de celle-ci ;
• Critiques politiques, morales et philosophiques et aucunement scientifiques de Karl Marx et Friedrich Engels dès la parution du livre Darwin contre l'argument d'un progrès inéluctable du vivant qu'ils réfutent car relatif à la société anglaise de leur temps Mais qui persiste de nos jours ! ;
• Critiques contre l'Origine des espèces ou produit d'une société bourgeoise : « lutte pour la vie » de Thomas Malthus, le bellum omnium contra omnes [la guerre de tous contre tous] de Hobbes ;
• Critiques de la conception scientifique de la théorie : condamnation de la vision mécanique de la théorie darwinienne, avec par exemple Stephen Jay Gould prônant une théorie improbable et fortement critiquée par la communauté scientifique spécialement des paléontologues, dite des "équilibres ponctués" ;
• Critiques selon l'angle idéologique avec l'analogie persistante de la lutte des classes générée par l'évolution de la technique comme moteur de l’histoire sociale ce qui est une erreur profonde car contrairement à une similarité apparente entre une prétendue lutte des classes sociales et de la lutte des espèces observée par nombre de non-scientifiques, il n'y a pas de causes ou effets similaires !
• Critiques selon l'angle politique avec une importante répercussion générale conflictuelle des conceptions dans les sociétés capitalistes et communistes au XXe siècle : dans les sociétés occidentales, le darwinisme est bien dominant en science tandis que réfuté en URSS et dans la plupart des pays socialo-communistes puisque considéré comme de la science bourgeoise, avec les errements et les manipulations connues, rejetant ainsi de même la génétique et la théorie de l'hérédité (cf. l'affaire Lyssenko) !
• Critiques par une liste d'auteurs invraisemblable et bien trop longue à citer, plus ou moins sérieux voire fantasques !
• Critiques à caractère scientifique : certains zoologistes, éthologistes, paléontologues depuis le 19ème siècle tentent de trouver désespérément (et inutilement selon moi) une quelconque "nouvelle théorie de l'évolution" sans succès avec comme seul argument d'être résolument contre l'idée selon laquelle l'évolution des êtres vivants est le produit de la sélection naturelle et des changements qui surviennent dans l'environnement qu'ils refusent d'admettre pour des raisons parfois mesquines ou par simple orgueil ;
• Critiques par de supposés chaînons manquants : l'absence de fossiles ou créatures transitoires ou intermédiaires désorientent tous les détracteurs de Darwin ! ;
• Critiques de type Néo-catastrophisme : en Europe, l'idée d'une grande inondation, popularisée par la Bible, est un exemple typique de ces croyances. Le partisan scientifique le plus notable du catastrophisme au début du XIX^e siècle était Georges Cuvier. Il cherchait à expliquer bibliquement les extinctions et la présence de successions de faunes différentes sur les divers étages géologiques par le "fixisme" (nda : vision d'une Nature qui reste immuable au cours du temps, à partir d'une origine religieuse ou non, considérée comme une création unique et suffisante en elle-même).
  Selon cette théorie, les espèces s'éteignaient à cause de catastrophes locales ou d'échelle planétaire, suivies par la formation de nouvelles espèces ex nihilo c'est-à-dire que les espèces éteintes étaient retrouvées sous la forme de fossiles et que les espèces nouvelles étaient considérées comme immuables, le tout sans preuves de ce qu'il a avancé ;
• Critiques de la complexité de façon irréductible : nombre d'opposants à la théorie de l'évolution darwinienne, majoritairement non-scientifiques ne comprennent pas la complexification et citent souvent la symétrique des organismes ou de la nature des sens, comme la vue, le toucher ... identique et ne pouvant pas selon leurs arguments philosophique ou idéologiques, être le résultat d'une évolution progressive par sélection naturelle ou adaptative ... ce à quoi il est bel et bien difficile d'objecter encore à ce jour devant la faiblesse mathématique ou démonstrative sur certains points de la théorie sinon les formidables gains adaptatifs évidents !

Enfin, une longue listes de critiques à caractère religieux qui sont les plus dangereuses et les plus problématiques !

Il y a une forte opposition parfois violente, avec la contradiction insupportable selon les religieux avec une interprétation littérale de leurs textes sacrés (en particulier la Genèse), la négation de la volonté divine dans la création du monde et de l'homme, ainsi que le fait que la théorie de l'évolution n'accorde pas de place particulière (du moins dans une première analyse puisque l'on n'a pas trouvé d'autres êtres pensants ailleurs dans le cosmos - novembre 2018 -) à l'être humain dans l'univers et le monde vivant ! En occident, c'est surtout des milieux protestants que proviennent les critiques les plus virulentes du darwinisme car dans la plupart des pays colonisés par le catholicisme, il y a un consensus scientifique de la justesse de la notion d'évolution des espèces notamment papal.

 (Sources, mix : Wikipédia®)

Il y a 2 axes principaux de critiques religieuses principalement développés aux USA (qui pèsent lourds sur les affaires de sciences et sur le monde en général) :

• de la part du courant du créationnisme : les critiques se cristallisent autour d'un débat irréductible entre raison et foi inconditionnelle en la Bible ;
• de la part du courant de la thèse du "Dessein Intelligent" : l'idée saugrenue de l'intervention d'une puissance supérieure prétextée mais étayée par aucunes preuves et d'origine purement chrétienne conservatrice américaine relevant de la pseudo-science, thèse fumeuse selon laquelle « certaines observations de l'Univers et du monde du vivant sont mieux expliquées par une cause intelligente donc surnaturelle, religieuse que par des processus aléatoires tels que la sélection naturelle. » .. sans autre forme de légitimé que la seule force de loi biblique qui "explique" tout selon ses adeptes !

D'autres religions, ne connaissent même le Darwinisme car seuls leurs textes sacrés détiennent seule la vérité absolue et que rien de scientifiques n'existent pour eux et d'ailleurs plusieurs religions propagent l'idée de terre plate, de notre monde vivant sur le dos d'éléphant ou ont des cosmogonies encore plus exotiques. De nombreux peuples et pays vivent dans la crainte de leurs religieux si ils émettent un seul doute sur la version "révélée" dans leurs écritures sacrés ... Ces sociétés sont totalement centrées sur le religieux et la science n'y a pas de place !

Globalement nous observons bien le phénomène mais nous ignorons exactement
le jeu des Lois en cause dans l'évolution !

Cita :

  Les hommes ont cherchés l'origine de la diversité du vivant dès la période antique. L'idée d'évolution est déjà présente chez des philosophes grecs (Évolution (biologie)) et romains (Empédocle, Démocrite, Épicure, Lucrèce). Cependant, Aristote, comme beaucoup d'autres, avait une conception fixiste du vivant. Cette vision est restée prédominante, centrale et verrouillée (notamment par la religion) dans la pensée occidentale jusqu'au XVIII^e siècle. Les religions monothéistes ont (obstinément) diffusés cette idée fixiste. Les récits bibliques, en particulier ceux de la Genèse, affirment que toutes les espèces vivantes ont été créées telles quelles par Dieu. De plus ces religions confèrent à l'homme une place à part dans le vivant : il serait à l'image de Dieu et moralement supérieur à toutes les autres espèces⁹.

Durant le Moyen Âge, les débats philosophiques en Europe occidentale sont très limités par la dominance du violent dogmatisme chrétien¹⁰. Les autorités religieuses condamnent fermement toute idée remettant en cause les écrits bibliques allant jusqu'à la mise à mort des "dissidents" et toute déviance est impitoyablement réprimée notamment par la terrifiante Inquisition née au XIII ème siècle et finalement abandonnée définitivement seulement en 1969, mais qui perdure de nos jours sous une forme "soft" : remplacé, en 1965, par la "Congrégation pour la doctrine de la foi" ordonné par le pape Paul VI, dont le pontificat s'étendit de 1963 à sa mort en 1978, et béatifié le 19 octobre 2014, (nda : création le 20 avril 1233 : Grégoire IX établit une juridiction spécialisée, le tribunal permanent de l'Inquisition pour lutter contre toute hérésie par la mort ou l'apostasie, ce qui détruit durant des siècles toute volonté de s'engager dans ces recherches par la violence religieuse hystérique et féroce exercée qui règne durant cette longue époque obscurantiste contre tous ceux qui serai tenter d'aller dans cette voie de la pluralité des mondes et de la Vie - en 2000, sous la présidence du cardinal Ratzinger, il y a eut repentance officielle de l'Église catholique contre les excès de l'Inquisition).

Dans le monde musulman, l'idée d'évolution resurgit par intermittence. Au IX^e siècle, Al-Jahiz défend l'idée que non seulement les espèces évoluent au cours du temps, mais propose aussi une première théorie cherchant à expliquer cette évolution¹¹. Au XIII^e siècle, le philosophe Nasir ad-Din at-Tusi soutient la sélection des meilleurs et l'adaptation des espèces à leur environnement¹². Ces écrits se sont heurtés au dogme de la genèse et ont depuis été oubliés pendant des siècles, condamnés aussi pour hérésie et punis de mort. A partir du 14ème siècle, le débat est clôt finalement par leurs docteurs de la foi qui prennent le pouvoir définitivement suite à la défaite de la meurtrière bataille de Lépante en 1571, (pour les acteurs musulmans, la défaite serait due à un manque de ferveur et de piété religieuse et donc ils renforcèrent celles-ci très vigoureusement), tout débat scientifique est vite interdit sous peine de mort et perdure de nos jours, et aussi sous prétexte que tout ce qui est pré-islamique n'a pas de sens et que tout est haram, illicite, hors leur livre comme référence absolue et que par définition tout Homme sur Terre est obligatoirement musulman, étymologiquement : "soumis à leur dieu" l'unique ... un ensemble de textes issus des révélations faites à un homme, un messager, par un être magique, un archange. Il a juste prétendu qu'en une seule nuit, il est parti de Médine à Jérusalem, puis monté au 7e ciel pour causer avec Dieu, à bord d'un mulet ailé.

Il est à noter que les plus anciens écrits relatifs à cette religion connus datant 695-696 sont en syriaque, un dialecte araméen répandu dans la région que parlait le Christ et donc juif avec beaucoup de grec et des emprunts akkadien, de l'arabe n’apparaît que plus tard. De nombreux palimpsestes sont connus jusqu'à l’instauration d'un langage arabe dit "clair ou pur" justement pour ces problèmes d'intertextualité et de multilinguisme ayant pour but de clarifier/interpréter/commenter aux musulmans seuls ce texte pour des raisons religieuses et de politiques de soumission ("Toute information non fondée sur le Coran et qui est en contradiction avec ses versets est un leurre et une illusion." ... "Le Coran est l´unique source de ces secrets, que les hommes, quel que soit leur degré d´intelligence, d´éducation et de perspicacité, ne pourraient jamais trouver ailleurs." (Sourate Ennissa - 4, versets 174-175), Les Secrets Du Coran, HARUN YAHYA, 2003). On ne peux que songer que si tel était le cas ... ils seraient aujourd'hui bien en avance sur l'Occident, résolvant les problèmes énergétiques, médicaux et d'alimentation de la planète.

• Jacques Langhade, « Chapitre I. La langue du coran et du Ḥadīṯ », dans Du Coran à la philosophie : La langue arabe et la formation du vocabulaire philosophique de Farabi, Presses de l’Ifpo, coll. « Études arabes, médiévales et modernes », 10 mars 2014 (ISBN 9782351595008, lire en ligne [archive]), p. 17–82
• D'après (en) Mehdi Azaiez, Gabriel Said Reynolds, Tommaso Tesei, Hamza M. Zafer, The Qur'an Seminar Commentary, Walter de Gruyter GmbH & Co KG, 2016, p.  16.
• Claude Gilliot, « Le Coran, production littéraire de l’Antiquité tardive ou Mahomet interprète dans le “lectionnaire arabe” de La Mecque* », Revue des mondes musulmans et de la Méditerranée, n^o 129,‎ 16 juillet 2011, p. 31–56 (ISSN 0997-1327 et 2105-2271, DOI 10.4000/remmm.7054, lire en ligne [archive], consulté le 19 juillet 2018)

À la Renaissance en Occident, des savants comme Jérôme Cardan¹³, Giordano Bruno¹⁴ et Giulio Cesare Vanini¹⁵ remettent en cause le carcan brutal et oppressif du dogmatisme religieux chrétien, posent la question de l'origine de la vie, défendent des théories polygéniques, voire l'idée d'un ancêtre commun aux humains et aux singes. Face à l'Inquisition, et face au fanatisme religieux contre le modernisme, certains le paieront fort cruellement de leur vie¹⁶.

Au début du XVIII^e siècle, la paléontologie émerge avec vigueur, et la découverte de fossiles de squelettes ne ressemblant à aucun squelette d'animaux vivants¹⁷ ébranlent les idées fixistes ptolémaïques égyptiennes qui régna de 300 à 30 av. J.-C léguant aux flux de l'Histoire une cosmogonie et un ordre des cieux considéré comme immuable. Des savants redécouvrent l'idée d'évolution comme Pierre Louis Moreau de Maupertuis avec son intérêt pour l’hérédité et Georges Louis Leclerc, comte de Buffon, naturaliste passionné qui transforma le Jardin des plantes en un centre de collection et d'étude. 

Pour concilier ces découvertes avec les textes bibliques, Georges Cuvier (nda : fondateur de la discipline scientifique de la paléontologie, en tirant des carrières de Montmartre le bloc de gypse dans lequel il découvrit les ossements fossiles de la sarigue, nommée « sarigue de Montmartre », et, Rue Charles Nodier dans le XVIIIe arrondissement, une plaque commémore les découvertes paléontologiques de Georges CUVIER : "Ici était l'entrée des carrières de Montmartre où furent découverts les ossements fossiles qui servirent en 1798 aux études de Cuvier, Créateur de la paléontologie") expose sa théorie catastrophiste selon laquelle il y aurait eu une succession de créations "divines" entrecoupées d'extinctions brutales au cours des temps géologiques¹⁸.

Georges CUVIER : Plaque commémorative, Carrières de Montmartre, Rue Ronsard, Paris 18

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  Wikipédia®

Il admet ainsi que les espèces terrestres n'ont pas toujours été celles observées aujourd'hui, sans pour autant accepter l'évolution des espèces, et que les 6 000 ans estimés jusque-là pour l'âge de la Terre sont trop courts pour y intégrer ces extinctions successives¹⁹ et toutefois sans renier ses convictions religieuses, essayant tel un rond dans un carré, de faire concilier ses dogmes religieux rigoristes avec des fossiles toujours plus anciens, pré-déluviens, étranges et nombreux.

 (Source : Wikipédia®)

La révolution scientifique de Jean-Baptiste de Lamarck

Portrait de Jean-Baptiste Lamarck.

Jules Pizzetta - Galerie des naturalistes de J. Pizzetta, Paris: Ed. Hennuyer, 1893. - Wikipédia®

 

Cita :

  La première théorie véritablement scientifique d'une évolution des espèces vivantes est avancée par le naturaliste Jean-Baptiste Lamarck. Après un long travail de classification des espèces et sur la base d'une théorie physique des êtres vivants, Lamarck développe la théorie transformiste (nda : et même catastrophique). Il considère que les espèces peuvent se transformer selon deux principes :

1. La diversification, ou spécialisation, des êtres vivants en de multiples espèces, sous l'effet des circonstances variées auxquelles ils sont confrontés dans des milieux variés et auxquelles ils s'adaptent en modifiant leur comportement ou leurs organes pour répondre à leurs besoins, généralement désigné par « l'usage et le non-usage » ;
2. La complexification croissante de l'organisation des êtres vivants sous l'effet de la dynamique interne propre à leur métabolisme.

La publication, en 1809, soit 50 ans avant Darwin, dans Philosophie zoologique, de sa théorie transformiste entraîne de virulents débats au sein de l'Académie des sciences car elle entre en contradiction avec les idées en vigueur à l'époque et notamment le fixisme. Contrairement à une idée répandue, Lamarck n'avance aucune théorie de la transmission des caractères acquis (contrairement à ce que fera Darwin en 1868), il se contente de reprendre les idées admises sur ce point depuis Aristote. Malgré les critiques de Cuvier, qui devient son principal opposant, les idées transformistes reçoivent une adhésion croissante à partir de 1825 et rendent les naturalistes plus réceptifs aux théories évolutionnistes²⁰.

 (Source : Wikipédia®)

 La sélection naturelle selon Charles Darwin

Cita :

  Charles Darwin publie en 1859 son livre De l'origine des espèces²¹, publié le 24 novembre 1859, [nda : format : PDF, Fr, 422p], où il expose une suite d'observations très détaillées et présente le mécanisme de la sélection naturelle pour expliquer ces observations. Cette théorie, qui entraîne ce qu'il appelle « la descendance avec modification » des différentes espèces, considère que, étant donné que tous les individus d'une espèce diffèrent au moins légèrement, et qu'il naît plus d'individus que le milieu ne peut en nourrir, seuls les descendants des individus les mieux adaptés à la « lutte pour la vie », c'est-à-dire à la compétition pour l'appropriation des ressources rares, parviendront à engendrer une descendance. Les individus ainsi sélectionnés transmettant leurs caractères à leur descendance, les espèces s'adaptent en permanence à leur milieu.

Il baptise sélection naturelle cette sélection des individus les mieux adaptés en opposition à la sélection artificielle que pratiquent les agriculteurs, jardiniers et éleveurs ; cette dernière étant le socle expérimental empirique sur lequel Darwin s'appuie pour développer sa théorie.

Charles Darwin vers 1859, époque de la publication de "De l'origine des espèces"

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- Wikipédia®

Darwin propose dans son ouvrage de 1868, une « hypothèse de la pangenèse » qui explique la transmission des caractères acquis, mais elle sera par la suite infirmée par diverses études sur l'hérédité. August Weismann, à la fin du XIX^e siècle, théorise la séparation stricte entre les cellules germinales (germen) et les cellules corporelles (soma), ce qui interdit la transmission des caractères acquis. La redécouverte des lois de Mendel à la fin du XIX^e siècle et au début du XX^e siècle bouleverse la compréhension des mécanismes de l'hérédité et donne naissance à la génétique. Elle est à l'origine de nouvelles méthodes dans l'étude de l'évolution, comme la génétique des populations.

Dans les années 1940, la Théorie synthétique de l'évolution, fondée entre autres par Theodosius Dobzhansky et Ernst Mayr, naît de l'articulation entre la théorie de la sélection naturelle darwinienne et de la génétique mendélienne. La découverte de l'ADN et la biologie moléculaire viennent parachever cet édifice scientifique. Depuis la biologie de l'évolution est intégrée à toutes les disciplines de la biologie et, en parallèle de son développement, contribue aussi bien à retracer l'histoire évolutive du vivant, qu'à trouver des remèdes aux maladies les plus complexes telles que le SIDA ou le cancer. Plus récemment, l'étude de l'évolution profite du développement de l'informatique et des progrès de la biologie moléculaire, notamment du séquençage du génome qui permet le développement de la phylogénie par un apport très important de données.

(Source : Wikipédia®)

Suite à cet historique en préambule parcourant l'Antiquité jusqu'à l'époque moderne, l'histoire épistémologique de l'origine de la vie, aussi appelée l'évolution, afin de se situer dans la perspective de la recherche et des idées qui taraudent l'Homme depuis longtemps, un scientifique, dans les années 50 du 20ème siècle, Frank Drake, s'interroge et FORMALISE une théorie sur la présence de vie sur d'autres planètes ! En effet, si la vie existe sur notre planète, il y a alors de fortes probabilités qu'elle soit toute aussi répandue dans l'Univers et par voie de conséquence, permettrai de connaître par comparaison ou induction d'observations, l'évolution sur Terre et ses Lois d'une part et d'autre part, de découvrir la Vie ailleurs sous des conditions identifiées !

Cita :

  La première évocation de la vie extraterrestre « remonte au moins à Anaximandre (vers 610 av. J.-C. à vers 546 av. J.-C), philosophe grec qui postula une « pluralité cosmique » — l'idée qu'un nombre élevé, si ce n'est infini, de planètes dotées de vie extraterrestre puissent exister »¹.

Suivi au I^er siècle av. J.-C., par Lucrèce, (encore lui !). Et qui influença grandement ses contemporains puis plus tard Giordano Bruno, exécuté férocement pour cette idée par les chrétiens) dans De natura rerum, qui mentionne la possible existence d’extraterrestres :

« Si la même force, la même nature subsistent pour pouvoir rassembler en tous lieux ces éléments dans le même ordre qu’ils ont été rassemblés sur notre monde, il te faut avouer qu’il y a dans d’autres régions de l’espace d’autres terres que la nôtre, et des races d’hommes différentes, et d’autres espèces sauvages. »

En 1584, dans Le Banquet des Cendres, Giordano Bruno fait également mention de la possibilité d’habitants d’autres mondes :

« La quatrième [partie] affirme […] que ces mondes sont autant d’animaux dotés d’intelligence, qu’ils abritent une foule innombrable d’individus simples et composés, dotés d’une vie végétative ou d’entendement, tout comme ceux que nous voyons vivre et se développer sur le dos de notre propre monde. »

(nda : Ses théories considérées comme hérétiques le firent condamné à mort par les chrétiens et l'Inquisition le brûla vif le mardi 17 février 1600, à Rome tout en lui ayant au préalable cloué la langue sur un mors de bois pour le réduire au silence....)

Dans sa Critique de la raison pure (1781), Kant écrit :

« S’il était possible de décider la chose par quelque expérience, je parierais bien toute ma fortune que quelqu’une au moins des planètes que nous voyons est habitée. Aussi n’est-ce pas simplement une opinion, mais une ferme foi (sur l’exactitude de laquelle je hasarderais beaucoup d’avantages de la vie), qui me fait dire qu’il y a aussi des habitants dans d’autres mondes. »

Bien d'autres passages, dans divers textes de Kant, témoignent de son intérêt pour la vie sur d'autres planètes. Les êtres rationnels non terrestres sont même pour lui un point de comparaison nécessaire pour pouvoir définir l'humanité.

 

 L'église chrétienne et Teilhard de Chardin

Cita :

 "L’interrogation sur la pluralité des mondes se pose depuis très longtemps dans la pensée chrétienne, a relevé l’ancien recteur de l’Université catholique de Lyon (UCLy). Le père de l’Église, Origène (185-253), a été le premier à la théoriser. (..) Pour Teilhard de Chardin, fameux prêtre jésuite et paléontologue du 20e siècle, (né le 1ᵉʳ mai 1881 à Orcines dans le Puy-de-Dôme et mort le 10 avril 1955 à New York aux États-Unis), "l’homme, point insignifiant de l’univers, géographiquement parlant, est cependant un élément central du cosmos, sur le plan de sa destinée." (© Centre catholique des médias Cath-Info, 25.02.2020)"

(Sources compilées, Wikipédia®)

Conclusion de l'introduction :

  Donc, des considérations philosophiques et religieuses consacrées aux intelligences extraterrestres apparaissent depuis les Présocratiques et s’étendent jusqu’à Husserl, Bergson et Lewis en passant par Thomas d’Aquin, Teilhard de Chardin, Leibniz et Kant, pour ne citer que les plus célèbres et même le Vatican diligente des programmes et des communications depuis longtemps. De plus, des philosophes comme Descartes ou Aristote ont consacré plusieurs pages dans leurs œuvres à la vie extraterrestre au fil des siècles, puis les philosophes s'en sont écartés depuis le milieu du 20ème siècle et, désormais seul un petit nombre de nos contemporains, majoritairement des scientifiques depuis l'implication du physicien italien Enrico Fermi en 1950, qui posant son paradoxe à la face du monde, considéra que le thème de l’intelligence extraterrestre a une place légitime dans le questionnement des hommes sur leur place dans l'Univers, créant un courant vivace qui trouve d'années en années plus de force et, hélas encore bien peu de résultats.

CQFD.

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Pourtant, la "messe" n'est pas encore dite, les recherches avancent à grands pas sur ces sujets, c'est le propos de ce blog, et, de ce que vous pouvez lire en poursuivant votre lecture.

Nous verrons aussi que hélas nous ne disposons pas de beaucoup d'outils mathématiques hormis les calculs en mécaniques et géométries astronomiques classiques en usage à notre disposition pour nous aider dans les domaines impliqués dans la recherche exoplanétaire tant par l'absence d'études sérieuses que de mathématiciens, lesquels sont aujourd’hui totalement à l'écart de cette quête de crainte de l’opprobre comme de perdre leurs subsides dont ils dépendent totalement, en étudiant ces sujets.

- Équation de Drake, 1961,

et 60 ans de recherche de vie Extra-Terrestre moderne -

Dès l'Antiquité, des philosophes grecs supposent l'existence de civilisations peuplant des planètes extraterrestres mais le premier projet scientifique sérieux nommé "Ozma", (nda : du nom de la princesse du pays d'Oz, créature légendaire créé par L. Frank Baum), ne commencera que le 8 avril 1960 et se termina en juillet 1960 en écoutant d'éventuels communications interstellaire dans la bande du désormais célèbre « trou d'eau » (en anglais waterhole). Cette bande de fréquences tient son nom du fait qu'elle s'étend d'environ 1,4 GHz (nda : fréquence de l'hydrogène atomique H qui correspond à la longueur d'onde de 21 cm) à un peu plus de 1,6 GHz (fréquence du radical hydroxyle OH), H et OH étant les deux constituants de l'eau HOH ou H2-Oh ! (in cita : Diffusive dynamics during the high-to-low density transition in amorphous ice, PNAS published ahead of print June 26, 2017 https://doi.org/10.1073/pnas.1705303114, 6p, EN, PDF), sous la conduite et la direction de l'astronome et astrophysicien américain Frank Drake, (nda : "qui avec ses collègues écoutèrent à raison de 6 heures par jour deux étoiles semblables au Soleil et situées à moins de 15 années-lumière, Tau Ceti et Epsilon Eridani dont le résultat fut négatif"), de l'université Cornell puis la première formulation mathématique tangible apparaît enfin avec sa fameuse équation énoncée début 1961.

Le principal rôle de cette formule fut alors de montrer qu'une question semblant relever de spéculations ou de l'imaginaire depuis des siècles peut être enfin mis en forme d'équation, donc d'être éventuellement traitée de façon nettement scientifique, quantifiable, calculable, et se basant sur des paramètres astronomiques plus ou moins connus ou probabilistes documentés et sans cesse plus précis et abondants depuis cinquante ans.


 Pour rappel :

L'équation de Drake

L'équation proprement dite est le produit spéculatif de sept facteurs (à valeur plus ou moins empirique) : 

  
      N = R * x f _p x n _e x f _l x f _i x f _c x L
 
Où :

• N est le nombre de civilisations extraterrestres dans notre galaxie avec lesquelles nous pourrions entrer en contact ;

Et :

• R* est le nombre d'étoiles en formation par an dans notre galaxie ;
• f_p est la fraction de ces étoiles possédant des planètes ;
• n_e est le nombre moyen de planètes potentiellement propices à la vie par étoile ;
• f_l est la fraction de ces planètes sur lesquelles la vie apparaît effectivement ;
• f_i est la fraction de ces planètes sur lesquelles apparaît une vie intelligente ;
• f_c est la fraction de ces planètes capables et désireuses de communiquer ;
• L est la durée de vie moyenne d'une civilisation, en années.

Cette équation a été suggérée par Frank Drake, un fameux astronome américain de 90 ans maintenant, qui en 1961 a tenter d'estimer le nombre potentiel de civilisations extraterrestres dans notre galaxie, c'est à dire avec qui nous pourrions éventuellement entrer en contact (nda : c'était d'abord un moyen astucieux pour stimuler les scientifiques à s'impliquer dans le programme SETI et autres, alors balbutiants qu'il promouvait et qui reste d'actualité, bien vivace et devenu un enjeu scientifique contemporain majeur puisque de nombreux programmes et télescopes de tous types y concourent).

Le principal objet de cette équation était de tenter de déterminer, d'identifier, d'inventorier des facteurs de valeurs calculables avec les connaissances des années 60 du 20ème siècle, afin de connaître le nombre probable de ces civilisations.

Le résultat obtenu de ce produit de facteurs, N, a été : 10.

 (Source : Wikipédia®)

Aujourd'hui, sa valeur demeure toujours incertaine mais si l'on découvrait au moins 1 autre civilisation, et plus, alors on pourrait bien dénombrer des dizaines, voire des centaines de civilisations au même titre que deux points quelconques reliés par un trait définissent une droite (in)finie constituée de multiples points.

La fameuse équation de Drake, une estimation du nombre de civilisations dans l'espace. Mais jusqu'à ce que nous sachions comment estimer ces paramètres, nous ne faisons que deviner les réponses possibles. Source: UNIVERSITÉ DE ROCHESTER, juin 2018

Les scientifiques de nos jours ont de considérables désaccords sur les valeurs possibles de ces paramètres. Les valeurs empiriques utilisées par Drake et ses collègues en 1961, sont :

• R*  = 10 an ^-1  ;
• f_p  = 0,5 ;
• n_e  = 2 ;
• f_l  = 1 ;
• f _i = f _c = 0,01 ;
• L  = 10 000 ans.

Ce qui donna donc N = 10 civilisations en mesure de communiquer dans la Voie Lactée.

Il existe des applets ou des sites permettant de calculer N, et selon les valeurs entrées, les calculs sont vite vertigineux ! 2 000, 7 000, 10 000, des millions ou à l'inverse 0.1, 0,6, etc ... Ce qui en fait une méthode in fine peu précise juste pour notre galaxie, alors à l'échelle de l'Univers .... !

L'univers en 3D - crédit © Wikimedia Commons

La Voie Lactée comprendrait de 200 à 400 milliards d'étoiles, (objets ayant une masse comprise entre 0,07 et 300 fois environ celle du Soleil, elle-même égale à 300 000 fois celle de la Terre, soit environ 2×10³⁰ kg), et, celles-ci catégorisées selon la classification de Harvard qui affecte un type spectral décroissant à une étoile, soit par convention historique : d'abord l'ordre historique O B A F G K M, naines (brunes, rouges, blanches) puis l'ordre W O B A F G K M L T Y et, R N C S, des étoiles carbonées (entre classe G à M) et cette nomenclature est subdivisée en classe à l'aide de chiffres de 0 à 9, ainsi le Soleil est de type G2 et enfin, dans notre galaxie, le nombre de planètes s'y élèverait entre 100 à 140 milliards au minimum .... On ne sait pas en fait !

Classification spectrale de Harvard des catégories d'étoiles, représentation par classe de luminosité, couleur, température et taille - crédit © Wikimedia Commons

Incroyable mais vrai, les scientifiques actuels malgré tous leurs moyens qui sont bien plus extraordinaire qu'en 1961, tant en qualité, précision et ressources ignorent l'état et le nombre précis de la population et la typologie spectrale précise de toutes les étoiles de la Voie Lactée ! Et au-delà, c'est la foire ....

Il existe aussi différentes classes d'étoiles chimiquement particulières ou exotiques, où les raies spectrales de nombreux éléments apparaissent anormalement intenses ou, au contraire, anormalement ténues. De même les distances sont très imprécises sur la mesure en années-lumière de beaucoup d'étoiles à cause de plusieurs facteurs comme les nuages et poussières interstellaires, (nda : 3 gigantesques nuages ceinturent notre système solaire notamment vers la constellation de l'Hydre, (Platt - 1956, Greenberg - 1968) ; (Duley 1973; Greenberg et Hong 1974; Purcell 1976; Andriesse 1978; Draine et Anderson 1985) et des calculs théoriques prédisent que la température des grains ultra-légers subit de grandes fluctuations et peut être chauffée de manière stochastique c'est à dire en absorbant un photon unique pour atteindre instantanément plusieurs centaines de Kelvin, considérablement plus élevée que la température d'équilibre de 15–30 K atteinte avec le champ de rayonnement pour les grains submicroniques, The Widespread Presence of Nanometer-size Dust Grains in the Interstellar Medium of Galaxies, (Submitted on 18 Sep 2018), Yanxia Xie, Luis C. Ho, Aigen Li, Jinyi Shangguan, arXiv:1809.06552v1 [astro-ph.GA] (en français : La présence généralisée de grains de poussière de taille nanométrique dans le milieu interstellaire des galaxies), EN, PDF, 25 pages, 5 figures, 2 tables ; accepted for publication in The Astrophysical Journal), et, il y a plus proche avec les fameux et controversés nuages de Kordylewski, qui occupent des endroits très précis autour de la Terre, les points de Lagrange, lieux où de petits objets (nda : dont l'action gravitationnelle est très négligeable) sont coincés dans un lien gravitationnel entre les forces exercées par deux grands corps, comme le couple Soleil-Terre, dont leurs existences a été confirmés récemment, J. Slíz-Balogh, A. Barta and G. Horváth, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (16 juillet 2018), (DOI: 10.1093/mnras/sty2049) - (EN, PDF, 10p), cette équipe ayant capturée des preuves du nuage de Kordylewski à L5, en utilisant une technique appelée polarimétrie d’imagerie séquentielle pour détecter l’extrême finesse des particules, auxquels il faut ajouter les effets gravitationnels, la courbure de l'espace-temps ou encore des effets de diffractions lumineuses, des ondes de chocs diverses (souffle de pulsars, novæ, etc ...) qui foncent à travers le milieu interstellaire à des vitesses prodigieuses et qui déforment le trajet des quelques photons captés au lointain ... Certains flux recueillis par nos divers télescopes ne font qu'une centaine ou moins de dizaines de photons pour certaines sources très lointaines !

Diagramme de l’angle de polarisation du ciel autour du point de Lagrange L5 du système Terre-Lune, mesuré par imagerie polarimétrique dans le domaine spectral vert (550 nm) à 01:14 GMT le 19 août 2017. La position du point L5 est indiquée par un point blanc. Sur cette photo, la région centrale du nuage de poussière de Kordylewski est visible (pixels rouge vif). Les lignes droites inclinées sont des traces de satellites. (Crédit : Judit Slíz-Balogh, Department of Astronomy / Department of Biological Physics / Environmental Optics Laboratory - Eötvös Loránd University, Hungary)

Le satellite Hipparcos (qui a observé le ciel pendant quatre ans, de Novembre 1989 à Mars 1993) a permis de vérifier certaines distances et des corrections ont été effectuées par d'autres mesures avec d'autres satellites artificiels depuis la fin de la mission mais beaucoup d'imprécisions et d'erreurs demeurent, et un facteur de 100 000 fois de précision est encore nécessaire qu'approchera le futur télescope James Webb Space Telescope (JWST) développé par la NASA depuis 1989 et qui effectuera ses observations de l'orange du spectre visible à l'infrarouge moyen, de 0,6 à 28 micromètres. Par exemple, en étudiant Encelade :

JWST - Simulation d'analyse spectrométrique d'Encelade - crédit © NASA / Goddard Space Flight Center

De même, les données du programme 2MASS réalisé par l'université du Massachusetts, (relevé de tout le ciel à une longueur d'onde de deux microns, le micromètre vaut un millionième de mètre, soit un millième de millimètre soit 10⁻⁶ m) date un peu puisque le relevé a été fait entre 1997 et 2001, données consolidées en 2003, et, les archives sont disponibles auprès du Jet Propulsion Laboratory (Last update: 2006 Dec 13).

Enfin, actuellement se déroule depuis 2013 et jusqu'en 2020, la mission Gaia qui est menée avec un satellite d'environ 2 tonnes et d'un coût de 650 millions d'euros, pour effectuer des mesures de distances au point de Lagrange L2, ce qui a déjà permis de corriger des dérivations sur 177 911 étoiles étudiées par Kepler (une part du milliard que le satellite étudiera durant les 5 ans de la mission jusqu'à la magnitude V = 20), allant jusqu'à la correction de 65 % d'erreurs sur des mesures précédentes ! (détails : GAIA)

Satellite : Gaia - Copyright: ESA/ATG medialab

L'ESA a publiée le Data Release 2, publications en accès libre dans Astronomy & Astrophysics de son satellite Gaia (lancé en 2013), en avril 2018, riche des mesures de 1.692.919.135 étoiles, héritière de son vénérable prédécesseur Hipparcos (lancé en 1989) : il y en a plus de 10.000 fois plus ! Et la précision est stupéfiante : 3 à 40 fois supérieure. Pourtant, cela représente moins d'un pour cent de la population totale des étoiles de notre Galaxie, la Voie lactée ! (source : Futura-sciences, Publié le 26/04/2018)

Notons aussi le projet ASTERIA deployé par l'ISS en Novembre 2017, acronyme de Arcsecond Space Telescope Enabling Research in Astrophysics, est un nano-satellite expérimental américain de format CubeSat 6U sélectionné par la NASA et développé par le Massachusetts Institute of Technology et le Jet Propulsion Laboratory et, de dimension 10 x 20 x 30 cm, sa masse est de 12 kg. C'est un projet managé par Sara Seager, et du Massachusetts Institute of Technology. Il prend la suite du projet ExoPlanetSat dont l'objectif était de développer un Nano-télescope spatial fiable à faible cout et d'encombrement minime, pour être envoyé dans l'espace en charge utile très légère avec des satellites plus gros.

ASTERIA Satellite Image: NASA/JPL

Cita:
 "(Le but étant) de réaliser des observations permanentes d'étoiles similaires au Soleil en ayant recours à de multiples télescopes miniaturisés et donc à faible cout. Ce type d'observation est impossible pour des raisons de cout avec les observatoires spatiaux conventionnels (de grande taille) car cela imposerait d'immobiliser sur de très longue durée (plusieurs années) un satellite couteux pour observer une unique étoile. Des satellites de type CubeSat pourraient être permettrait de détecter des planètes similaires à la Terre ayant une période orbitale de longue durée (1 an ou plus). Mais pour qu'un CubeSat puisse réaliser ce type d'observation, il doit pouvoir maintenir son optique pointée sur l'étoile observée avec une grande précision." Source Wikipédia® : https://fr.wikipedia.org/wiki/ASTERIA_(CubeSat)

Le type d'observation photométrique, comme montré ci-dessous, est similaire à celui réalisé par le satellite Kepler mais sur une durée très longue, non plus en jours mais en années en fait. Et cette baisse de luminosité observée peut atteindre 2% de la luminosité mesurée, mais dans la plupart des cas, elle n'est que de quelques centaines ou quelques milliers de pourcent - nécessitant des instruments très précis pour effectuer une détection concluante.

Courbes réelles de lumière d'exoplanètes mesurées par la mission Kepler - Image: NASA

Par ailleurs, je n'indique pas obligatoirement les références SIMBAD Astronomical Database - CDS (Strasbourg), (Set of Identifications, Measurements, and Bibliography for Astronomical Data, SGBD PostgreSQL, et tourne en Java) dans ce post, mais que les spécialistes consulteront si besoin, et qui en 2017 comptait environ 9 millions d'objets avec 24 millions de noms différents, et plus de 327 000 références bibliographiques entrées.

Le recensement a donc commencé depuis quelques années : combien de planètes a-t-on effectivement à portée de nos télescopes ? Ainsi les dix dernières détectées de types rocheuses et proche du type de la Terre sont issues de 219 nouvelles exoplanètes découvertes par Kepler et ajouté récemment par la NASA à son catalogue le 19 juin 2017. Et le télescope a été, sur le long terme, très performant. Au total, depuis le début de sa mission en 2009, plus de 4 000 exoplanètes ont été détectées par Kepler dont 2 335 ont été confirmées par d’autres télescopes et de nombreuses autres candidates sont en attente de validation (image ci-dessous qui les répertories par la mission Kepler, en juillet 2015).

Un site collecte toutes les données de ces découvertes dans un catalogue téléchargeable au format *.csv (nda : avec Excel ; Menu (Données) puis "A partir de texte/CSV") : http://exoplanet.eu/catalog/ (nda : autres formats disponibles), ainsi en

• juin 2017: 3 630 planètes / 2 721 systèmes à planète / 611 multiples planètes ;
• octobre 2018 : 3 869 planètes / 2 887 systèmes à planète / 638 multiples planètes ;
• février 2019 : 3 976 planètes / 2 971 systèmes à planète / 653 multiples planètes ;
• 4 janvier 2020 : 4161 planètes / 3091 systèmes planétaires / 676 systèmes à multiples planètes ;
  
• 8 novembre 2020 : 4374 planètes / 3234 systèmes planétaires / 715 systèmes à multiples planètes ; 
• 17 janvier 2021 : 4410 planètes / 3253 systèmes planétaires / 722 systèmes à multiples planètes ; 
• 25 septembre 2021 : 4842 planètes / 3579 systèmes planétaires / 796 systèmes à multiples planètes ;
• etc ...

Toutefois, il faut remarquer l’absence criante de données chimiques et exobiologiques (45 planètes du catalogue seulement ayant une entrée "molécules", en juillet 2018, voir plus bas), et en général peu de biomarqueurs mentionnés tels que ceux cités plus loin.

Il faut préciser que l'immensité des étoiles sont dites "naines" et de classes : K, M, N, naines diverses, etc...., et donc plus petites que le Soleil représentant d'ailleurs 90 % de la population des étoiles ! Article socle de 1997, publié dans The Astronomical Journal  : M-Subdwarfs: Spectroscopic Classification and the Metallicity Scale (From: John E. Gizis [view email], Submitted on 26 Nov 1996, arXiv:astro-ph/9611222v1, DOI: 10.1086/118302, Journal reference: Astron.J.113:806-822,1997, en, AASTeX, 43 pages, 11 figures, A.J. accepted, (AJ Homepage))

Pour des raisons pratiques, les mesures sont faites pour rechercher seulement la signature de l'Ozone (O₃) dans le spectre infrarouge à 9,6 μm. En chimie, il peut être obtenu par électrolyse ou encore selon l'équation**:

{ 2 H₂O  +  CO₂ }       →      H₂O  +  HCOˉ  +  O₂  +  H⁺  +  énergie  →  O₃

                 _{2 mesures d'eau + 1 mesure de neige carbonique}                                                               

                                

** nda : la partie à gauche est du plus effet pour réaliser un effet spécial bien connu, prendre deux mesures d'eau et une de glace carbonique (disponible en poissonnerie, droguerie, magasins divers), cela fait une brume blanche tombante persistante jusqu'à la fonte totale de la glace carbonique (sympa aussi avec de la grenadine ou de la menthe pour la teintée ou utiliser tout autre sirop colorant), amusant lors des fêtes d'Halloween ! Si, si, je l'ai fait plusieurs fois !

Comme sous l'action des UV et des rayonnements cosmiques très énergétiques et durant de longues périodes, se forme de l'Ozone, O₃, il est facilement identifiable. Il se dégrade très vite aussi car très oxydant :

UV

 2 O₃   →   3 O₂

Le raisonnement étant que l'Ozone O₃ est lié à la présence de l'oxygène moléculaire donc à la Vie.

Une règle de parcimonie, pratique assez courante en science. C'est simplifié mais comme les recherches sont débutantes, c'est à défaut le seul moyen utilisé pour rechercher la Vie, exception faite d'avoir la chance inouïe de trouver une planète bleue comme la nôtre ou à forte concentration d'oxygène, c'est à dire avec une composition à plus de 20 % d'oxygène (O₂) mais inférieur à 35 % (au-delà l'oxygènes est très inflammable) et beaucoup d'azote (N₂) dans l'atmosphère ! Sur Terre pour notre atmosphère cela représente presque les 4/5ᵉ.

Le résultat pourrait être grandement amélioré avec une analyse spectrométrique plus fine en cherchant d'autres molécules bio-marquantes telles que du béryllium, de l'hydrogène, du gaz carbonique, des composés carbonés, des acides aminés ou des dérivés du méthane, des signatures d'ions H⁺ ou d'HCOˉ et bien sûr de grande quantité l'eau !

Planètes répertoriées par la mission Kepler, 2015 - crédit © NASA / JPL

Étonnamment, des exoplanètes ont d'abord été découvertes autour d'étoiles mortes, des pulsars puis d'autres types spectraux... Ce fut une grande surprise et dans un milieu avec des conditions inattendues car loin de tous les modèles admis pour la formation de planètes depuis le 19ème siècle, lesquelles demeurent par ailleurs encore très méconnus !

De plus, il faut aussi savoir que la méthode à plusieurs limites importantes et restrictives mais les résultats sont là et l'objectif du programme Kepler a été très positif vu sa moisson :

- la détection principalement de planètes dont la taille/masse/diamètre sera forcément importante pour avoir une détection, donc de type supra-neptunienne au minimum. Aucune détection si la taille est trop faible car alors une éventuelle candidate sera noyée dans le bruit ambiant électronique comme l'absence de baisse de luminosité ou de flux de photons visibles/mesurables d'un corps trop petit.

- il en découle de la remarque précédente que les corps détectés seront souvent proches de leurs étoiles avec des périodes de révolutions courtes : de quelques jours à quelques semaines au maximum pour que la baisse de luminosité due à leurs passages devant leur étoile soit détectable par la méthodologie prédominante : la détection indirecte, par baisse de luminosité ou de modification de vitesse radiale de l'étoile observée.

- les technologies et les modèles pris en compte pour la genèse de la mission Kepler (2009-2018) ont été considérablement modifiés ou sont devenus caducs durant le processus du programme et était dans le contexte d'une mission de détection d'exoplanètes de taille jovienne baptisée FRESIP (FRequency of Earth-Size Inner Planets) élaborée en 1994 dont la théorisation remonte à 1971 ! Et donc ne pouvait par la même que détecter que des corps bien plus gros qu'une planète de type terrestre.

Planètes répertoriées par la mission Kepler, 2017 - crédit © NASA / JPL

Ce qui fut réussi le 6 octobre 1995 quand Michel Mayor et Didier Queloz ont annoncés la découverte du premier objet dont la masse en fait alors sans nul doute une planète en orbite autour d'une étoile de type solaire, en l'occurrence 51 Pegasi. Il s'agissait d'un Jupiter chaud mis en évidence à l'Observatoire de Haute-Provence (OHP) grâce à la méthode des vitesses radiales. En effet, la méthode des vitesses radiales ne permet de détecter facilement que des planètes géantes à une distance proche de leurs étoiles car la perturbation gravitationnelle est forte puisque le mouvement de l'étoile est important avec les masses en action. C'est pourquoi ces planètes sont nommées des Jupiter "chauds" (nda :environ 500 à 1 000 °K, 227 à 727 °C) qui ont été détectées en premier, comme ce fut le cas de Pegasi 51 b (alias Dimidium) en 1995 par Michel Mayor et Didier Queloz. D'autres méthodes sont aussi utilisées.

Calculs par la méthode par transit - crédit graphique : Wikipedia®

Pourtant cette nouvelle est inexacte ! Les premières exoplanètes ont en effet été découvertes quelques années auparavant et la première annonce officielle à leur sujet remonte au 13 août 1993 dans une circulaire de l'Union astronomique internationale (nda : UAI) mais confirmées seulement en 1997. De types rocheuses, elles sont en orbite autour d'un pulsar milliseconde découvert au même moment par l'astronome polonais Alexander Wolszczan, grâce au mythique radiotélescope d’Arecibo. Ce pulsar, PSR B1257+12, aussi nommé Liche (internationalement Lich) depuis décembre 2015 est à environ 2.300 années-lumière du Soleil dans la constellation de la Vierge. Il possède au moins trois exoplanètes qui ont été baptisées Draugr, Poltergeist et Phobetor.

En 1994, Wolszczan, en mesurant la périodicité des émissions radio de pulsars, détecta accidentellement la présence de deux planètes de la taille de la Terre. Cette découverte inattendue stimula la recherche de méthodes de détection alternatives et permis la mission Kepler, (nda : la NASA a annoncée la fin de cette mission, débutée en 2009, le 30 Octobre 2018) après bien des vicissitudes, et donc débuta 15 ans plus tard  la découverte de Wolszczan !

Outre les trois premières planètes qui ont été nommées en 2007, les chercheurs pensent aujourd'hui que ce système planétaire pourrait abriter une quatrième planète (non confirmée), ainsi qu'une ceinture d'astéroïdes, voire une ceinture de Kuiper. D'autres planètes ont été depuis découvertes autour de pulsars. (Source Wikipédia).

Ces découvertes de planètes surprennent alors les astrophysiciens car ces pulsars sont des étoiles à neutrons laissées par l'explosion d'une étoile au moins 8 à 10 fois plus massive que le Soleil et ne correspondent à aucun modèle admis. Les chercheurs ne comprennent donc pas très bien comment le souffle de la supernova aurait pu épargner ces exoplanètes. Toutefois, il est possible que ce soit un effet, selon moi, d'ondes gravitationnelles mais de nombreuses hypothèses de compréhension du phénomène ont été avancées mais sont encore très sujettes à débat (encore !)

cit : Quête d'exoplanètes - Zooniverse project

Schéma directif selon l'habitabilité terrestre représentant la position par rapport au soleil de quelques exoplanètes détectées - Crédit : Chester Harman - PHL @ UPR Arecibo, © NASA / JPL (nda : 273 °Kelvin  = 0 °Celcius)

Combien d'exoplanètes ont donc les conditions vitales pour avoir permis l'apparition de vies intelligentes ? Et quel est l'utilité de l'équation de Drake dans ce nouveau contexte enrichi sans cesse de toujours plus de données, avec bientôt une avalanche d’informations tant la pugnacité des équipes de scientifiques est forte pour réaliser cet objectif : obtenir la découverte confirmé d'un monde réceptacle de vie voire un contact authentifié avec d'autres êtres vivants ?

Tableau des exoplanètes étudiées pour leur habitabilité supposée, 2015 - crédit graphique : Wikipedia®

Cette équation parait donc plutôt trop empirique à l'usage, voire pour certains membres de la communauté scientifique, c'est un sujet d'étude inutile, car pour eux la vie n'existe pas dans le cosmos (kósmos, « monde ordonné » en grec, mais en fait vide de vie connue hormis sur Terre), un ensemble ontologique clos qui a un ordre (par opposition au chaos), notamment pour des raisons religieuses et pour d'autres carrément il s'agit d'une équation bidon ! Effectivement, en y regardant de plus près, les facteurs retenus par Drake sont limitatifs, grossiers ou peu pertinents pour calculer les conditions nécessaires à la vie car c'est un calcul plus analytique et comptable, probabiliste que faisant l'inventaire des conditions minimales et obligatoires exobiologiques et physico-chimiques pré-requises pour favoriser l'éclosion de la Vie à tous les coups ... Seul le facteur f_p est utilisable avec une bonne approximation a 0,5, le reste est pour le moins spéculatif selon les connaissances admises par la communauté scientifique (en 1961 comme aujourd'hui). C'est une FORMULATION largement spéculative et péremptoire sur les prérequis retenus par le savant quant à l'évaluation des termes qui la composent et par conséquent très critiquée.


En 2013, Sara Seager, une scientifique planétologue canadienne réputée, détentrice du prix MacArthur aussi en 2013, distinction souvent surnommée en anglais genius award (le prix des génies) ou genius grant (la bourse des génies), a proposée une version modifiée de l'équation de Drake pour estimer le nombre de planètes habitables dans la galaxie. Au lieu de considérer des extraterrestres ayant une technologie radio, consultant ses travaux et allant sur le site de Seager on y lit qu'elle s'est simplement intéressée à la présence d'une quelconque vie extraterrestre. Son équation se concentre sur la recherche de planètes avec des biomarqueurs, molécules (gaz ici) produits par les organismes vivants qui peuvent s'accumuler dans l'atmosphère d'une planète à des niveaux détectables par des télescopes spatiaux distants.

L'équation de Seager 

Cette équation est : N = N* x F_Q x F_HZ  x F_o x F_L x F_S

avec :

• N : le nombre de planètes avec des signes de vie détectables,

et,

• N* : le nombre d'étoiles observées, (limite technique évidente ou échantillonnage)
• F_Q : la fraction d'étoiles calmes, (???)
• F_HZ : la fraction d'étoiles avec des planètes rocheuses situées dans la zone habitable (limitation à la ZH, voir plus bas), (inconnue)
• F_o : la fraction de ces planètes qui peuvent être observées, (inconnue)
• F_L : la fraction de ces dernières qui abritent effectivement la vie, (inconnue)
• F_S : la fraction de celles-ci sur lesquelles la vie produit des signatures gazeuses détectables. (mesures spectrales ou autres à faire, big deal !)

op cit.

Donc, comme le montre son site (25 octobre 2018) :

The search is on…

300+ billion star  -  3 472 Exoplanets  -  42 Planets in the habitable zone

0

Identified habitable planets

maj 10 Février 2021 : 300+ milliards d'étoiles  -  4 200 Exoplanètes  -  42 Planètes en zone habitable

C'est aussi une vision statistique encore une fois et avec des inconnues multiples. Et rien de précis ni de développé à propos de la valeur F_L : la fraction de ces planètes qui abritent effectivement la vie, très orientée sur la ZHC (voir ci-après) avec la valeur F_HZ. De plus, N*, F_Q, F_o sont des valeurs fluctuantes comme vu plus haut et selon la précision atteinte. Il convient de faire très attention aux effets d'échelles (liés à l'absence ou imprécisions de certaines données) qui peut vite fausser une démonstration de ce type. Enfin, F_S : la fraction de planètes sur lesquelles la vie produit des signatures gazeuses détectables est une valeur spéculative, anticipée et voulue, espérée, attendue, encore une fois, plutôt que calculée comme inconnue ou au mieux un paramètre. D'ailleurs sur son site, cette chercheuse indique bien avoir 0 planètes détectées par ses recherches ! Son approche manque de pertinence avec ses choix de valeurs et résonne comme une voie sans issue. D'une part, les valeurs retenues sont au mieux empiriques, d'autre part c'est un système à inconnues multiples donc à calculer avant d'être intégré dans son équation partie par partie. Ce qui fait selon moi, de cette formulation un outil de bien peu d’intérêt en l'état et laisse un goût d'inachevé. Pour finir les mesures de marqueurs gazeux donc issu de couche géologique ne sont pas disponible en quantité, ni l'assurance de présence de vie assurément. Enfin cette formulation, ne tient pas compte des impératifs des principes (nda : principes en fait, car non démontrés ...) de la thermodynamique (voir plus loin).

Bref, une analyse globalement statisticienne, empirique comme celle formulée par Drake un demi-siècle plus tôt et en définitive se ramenant à la recherche de biomarqueurs attendus et non détectés ou mesurés comme la plupart des programmes de recherches exoplanétaires actuels le font ! En fait nos instruments sont à la fois à effectuer des mesures très générales et encore peu performants pour certaines détections et  rien de plus. Dommage. Mais des programmes vont être développés dans les annèes à venir pour améliorer des capacités de détection spécifiques à la recherche de vie extraterrestre..

L’hypothèse de Drake et du choix de ces termes de calculs sont discutés depuis longtemps sans être vérifiables en tant que valeur comme en pertinence ainsi que la logique retenue que les faits contredisent d'ailleurs ! La valeur affectée à f_p est erronée par exemple car on sait maintenant que la plupart des étoiles ont une planète au moins (nda : soit bien plus qu'à l'époque de Drake, avec la croyance alors en l'espoir qu'une étoile sur 5 pouvait avoir au moins une planète), ceci grâce à l'étude statistique menée en 2012 par Arnaud Cassan, chercheur à l'Institut d'Astrophysique de Paris (UPMC/CNRS) et maître de conférences à l'Université Pierre et Marie Curie, dans le cadre d'une collaboration internationale (One or more bound planets per Milky Way star from microlensing observations, EN, PDF, 5p, arXiv:1202.0903 [astro-ph.EP], 4 Février 2012) ; n_e qui est le nombre moyen de planètes potentiellement propices à la vie par étoile est actuellement incalculable ou égal à 0 alors qu'il avait été initialisé à 2, etc ...

Et la recherche moderne considère sa formulation comme un dogme, une croyance sans avoir approfondi ses fondements de façon tangible .... Je rappelle que le but de celle-ci était publicitaire pour promouvoir un projet mirobolant dit de recherches de petits hommes verts comme on disait alors et soutirer des fonds énormes au frileux Congrès américain sur ces sujets, plus que fondé scientifiquement avec les connaissances de l'époque en donnant une apparence matheuse et tels des fidèles scrupuleux aucuns scientifiques depuis n'osent vraiment en remettre en cause le caractère presque absolu, à de rares exceptions près, car ils ne font que des remix de la logique formulative qu'il a mis en place dans les années 1960 ! ...

Le professeur Drake est encore vivant à la date du blog et doit peut-être se demander si son tour de passe-passe ne nous a pas finalement fourvoyés dans une voie sans issue à cause des fondements même de ces facteurs utilisés pour son calcul ! Approfondissons donc ses facteurs et voyons ce qui est valable ou non et par-dessus tout attachons nous à trouver la bonne configuration de l'équation de la recherche de vie exoplanétaire et obtenir enfin une formulation opérationnelle ! Car il y a sûrement de la Vie ailleurs que sur Terre mais la méthode pour la trouver n'est pas du tout établie à ce jour !

La Zone Habitable circumstellaire  (ou écosphère, abrégée en ZH)

C'est une zone théorique entourant une étoile où la température à la surface des planètes y orbitant permettrait l'apparition d'eau liquide. Beaucoup [Qui ?] pensent que de l'eau en phase liquide est vitale à cause de son rôle dans les réactions biochimiques dans cet espace. Dès 1959, les physiciens Philip Morrison et Giuseppe Cocconi ont décrit une telle zone dans une recherche diffusée et parue par le biais du SETI.

Zones habitables théoriques pour différents types d'étoiles. Image, crédit : NASA/Public domain.

En 1961, Frank Drake a popularisé cette idée autour de son équation (voir aussi l'équation de Seager).

Ainsi autour du Soleil, la plupart des auteurs situent la zone habitable entre 142 millions de kilomètres et 235 millions de kilomètre. Le fait que la Terre soit située à 149,6 millions de km implique que nous rasons la basse limite chaude. Cela implique aussi que, le Soleil devenant de plus en plus lumineux en vieillissant (il gagne 7 % de luminosité tous les milliards d'années) la Terre ne sera plus dans cette zone habitable dans 1,7 milliard d'années.

Si l'on admet que la Terre est à peu près au centre de la Zone Habitable autour du Soleil, on peut calculer avec une bonne approximation (nda : d'autres méthodes existent mais sont plus complexe à manipuler) pour une étoile quelconque la distance d_AU du centre de cette zone à l'étoile selon la taille et la luminosité L_étoile de l'étoile : l'énergie reçue par une planète étant inversement proportionnelle au carré de la distance à l'étoile (loi en carré inverse, - nda : loi physique postulant qu'une quantité physique (énergie, force, ou autre) est inversement proportionnelle au carré de la distance de l'origine de cette quantité physique), on prend comme référence la distance de la Terre au Soleil (1 AU soit environ 150 millions de km) et la luminosité de celui-ci L_soleil pour obtenir l'équation relative suivante :

Formule de calcul de la Zone Habitable Circumstellaire (ZHC)
crédit graphique : Wikipedia®  - CC BY-SA 3.0

• d_AU     est le rayon de la ZH en unités astronomiques,
• L_étoile  est la luminosité de l'étoile considérée, et,
• L_Soleil  est la luminosité du Soleil.

Comme au cours de leur évolution sur la séquence principale, les étoiles deviennent plus brillantes et plus chaudes, logiquement la ZH s'éloigne progressivement de l'étoile. Pour "optimiser" le potentiel de développement de la vie, une planète devrait se situer sur une orbite qui reste le plus longtemps possible dans la ZH.

Exemple d’étude basée sur la luminosité d’une étoile pour la prédiction de l'emplacement en Unités Astronomiques de la zone habitable autour de différents types d'étoiles (échelle non respectée). Crédit graphique : Wikipedia® - CC BY-SA 3.0

Par exemple, une étoile avec 25 % de la luminosité du Soleil aura une ZH centrée à environ 0,50 UA, et une étoile avec deux fois la luminosité du Soleil aura une ZH centrée à 1,41 UA. Le « centre » de la ZH est donc défini comme la distance à laquelle l'exoplanète devrait se situer par rapport à son étoile pour avoir une température moyenne comparable à celle de la Terre en supposant (parmi beaucoup d'autres conditions comme nous le verrons) qu'elle aurait une atmosphère similaire en composition et en densité (principe anthropique, géocentrique, anthropocentrisme). Mais même en acceptant ces premiers facteurs de présence de Vie, certaines circonstances et éléments rendraient habitables des planètes situées hors de la ZH. On suspecte par exemple des satellites de Jupiter, comme Europe ou Ganymède [Article de l'auteur], et de Saturne comme Encelade [Article de l'auteur], d'abriter un océan sous une banquise de plusieurs kilomètres, qui pourrait héberger des formes de vie plus ou moins évoluées hors ZH.

La figure ci-dessus regroupe (en mai 2017) toutes les planètes en ZH avec multiples variations selon le calcul précédent (le fond vert plus sombre est la zone habitable principale et le fond vert plus clair est la zone habitable "optimiste").

Seules les planètes de moins de 10 masses terrestres ou 2,5 rayons de la Terre sont étiquetées. Les différentes limites de la zone habitable sont décrites dans Kopparapu et al. (2014), "Habitable Zones Around Main-Sequence Stars: New Estimates
" et "Exploring Kepler Giant Planets in the Habitable Zone" (EN, PDF, 19 Pages, 16 Figures, 5 Tables, 8 mai 2018) - Crédit : PHL @ UPR Arecibo

op cit.

Donc, dans l'état actuel de nos connaissances, l'estimation de la plupart des facteurs entrant dans la formule de Drake ou ces dérivées reste a minima très incertaine, et au pire cette proposition est erronée dans son essence, "si bien qu'en fonction des choix adoptés, le résultat N peut être trouvé bien inférieur à un (auquel cas nous serions définitivement les seuls êtres technologiquement avancés dans la galaxie), ou bien au contraire égal à plusieurs centaines ou milliers voire davantage". (op cit.)

Logiquement, il suffira de la découverte d'une seule autre civilisation ou une seule forme de vie microbienne ce qui amènera vite à la détection de bien d'autres comme deux points définissent une droite infinie et la conclusion d'un chapitre de milliers d’années d'interrogations de l'Homme sur la Vie dans l'Univers.

La Vie est peut-être plus commune qu'on l'imagine dans le cosmos.

"Le principal intérêt de cette formule (de Drake) est donc, pour l'instant, de montrer qu'une question semblant relever de la science-fiction peut être appréhendée de façon scientifique, et ramenée à l'estimation de paramètres astronomiques ou probabilistes bien définis" - cita - Wikipédia®

Donc, logiquement, la question est de rechercher et établir les facteurs qui doivent être valides pour un résultat non plus statistique mais le plus exact possible. Alors lesquels ? Comme notre seule référence à la Vie est notre Soleil, la Terre, l'ADN et la chimie du Carbone et de l'eau, ce qui peux nous aider, mais comme nous ignorons largement toutes les causes de l'arrivée de la vie sur notre planète et aucunes des Lois de la Nature en jeu, les pistes sont dans tous les cas bien limitées ! Par exemple, la présence d'oxygène n'est pas une preuve suffisante ni déterminante de l'existence de la vie en revanche un ensemble minimal mais absolument vitaux de composés chimiques le pourrait ! Et, il est considéré par la science que la Vie sur Terre est apparue approximativement 500 millions d'années après la formation de notre planète durant l'Archéen (nda : approximativement entre - 4 000 et - 4 500 Ma) Constraining the Time Interval for the Origin of Life on Earth, Ben K. D. Pearce, Andrew S. Tupper, Ralph E. Pudritz, Paul G. Higgs (Submitted on 28 Aug 2018), Journal reference : 2018, Astrobiology, 18, 343-364, 43 pages, 5 figures, 4 tables, published in Astrobiology, DOI: 10.1089/ast.2017.1674 (or arXiv:1808.09460v1 [astro-ph.EP] for this version) et que notre belle planète se serai formée en moins de 100 millions d'années ! C'est un temps à considérer car bien des étoiles ne "vivent" pas si longtemps (Type O, B ou A).

Le Précambrien et, ses 3 subdivisions ou éons couvre 88 % de l'histoire de la Terre et s'étend de l'Hadéen à environ  de 4,030 milliards d'années après la formation de la Terre, a environ 4,560 milliards d'années,) à l'émergence d'une abondante faune d'animaux à coquille rigide il y a environ 540 Ma, le Cambrien
Crédit graphique : Wikipedia® - CC BY-SA 3.0

Il est aussi illogique de chercher à trouver une seconde Terre strictement identique à la nôtre ! Pour au moins de 3 raisons :

• Chaque étoile est unique, en âge comme en constitution. Elles sont juste classifiées par type (selon des valeurs discrètes - nda : au sens mathématiques - comme : magnitude, taille et température ou couleur, durée de vie, etc ... voir précédemment) et bien qu'à présent il soit possible d'affirmer qu’environ 1/5 de celles-ci ont une planète ou plus, les conditions initiales de création de ces planètes sont très diverses et singulières pour qu'un monde plein de vie apparaisse facilement. Sur Terre, aucun individu ou animal de n’importe quelles espèces ne ressemble à un autre (sauf les Naissances Multiples, ce qui n’est probablement pas le cas de la Terre !) de même strictement aucuns flocons de neige ou aucunes gouttes de pluie ayant existés depuis donc des centaines de millions d'années n'ont été identiques !

• Notre Soleil est aussi une étoile de 2ème génération comme prouvé par Les professeurs Gounelle et Meynet (voir cita plus bas, théorie Coatlicue) [in Solar system genealogy revealed by extinct short-lived radionuclides in meteorites (2012, EN, PDF)] portant sur l’étude d’isotopes en particulier l’Aluminium 26 (26  Al), et moins de l'étude habituelle de recherche de la présence du Lithium (qui selon la théorie moderne de la cosmologie serai l'un des trois éléments synthétisés, lors de la Nucléosynthèse Primordiale, au cours du Big Bang), sous forme de lithium 7, DOI : 10.1146/annurev.aa.23.090185.001535, et donc le produit d’une nova, phénomène dû à l'explosion d'une étoile primaire de 20 milliards de kilomètres de diamètre environ (la taille de l'oosphère de notre Soleil que Voyager 1 viens seulement juste de quitter fin 2018, pour entrer dans le vide interstellaire). Par définition, une nova, c’est une explosion intense, dissipative et absolument unique et même si plusieurs dizaines d'étoiles-sœurs/jumelles (voir ADDENDA ci-après) peuvent s’être formées et dispersées dans la Voie Lactée, aucune selon moi n’aura les conditions identiques du système de planètes telles que celles accompagnants notre Soleil. De surcroît, ayant fait 18-20 tours en 4,7 milliards d'années d'existence (nda : chaque tour de la Voie Lactée durant environ 250 millions d'années) depuis la condensation de la nébuleuse initiale, notre galaxie a éloignée toutes ces étoiles-jumelles/filles/cousines/enfants de cette étoile primaire entre elles, et, il est très improbable de les trouver actuellement comme une jumelle exacte de la Terre !

• La moindre variation de densité dans une nébuleuse protoplanétaire entraînera la naissance d'étoiles suivants de très différents processus pour générés des cortèges planétaires dont on ne sait pas tout, comme le prouvent par exemple les calculs de l'astrophysicien Dole (voir ci-après).

ADDENDA :

Pour certains chercheurs, des étoiles sont actuellement considérées comme étant des quasi "sœurs jumelles" du Soleil notamment en termes de pourcentage de différence faible de température et de taille ou masse donc quasi-voisines, quoique souvent d'âges différents et de l'abondance variable de l'élément Lithium ou aussi déficient que notre Soleil et une signature spectrale bien spécifique relative à notre naine jaune d'étoile solaire :

- HIP 56948 à 208 al, est actuellement l'étoile connue la plus semblable au Soleil ;
(pas de système de planètes détectés à ce jour)

Qui fait donc partie, comme son nom l'indique, du catalogue Henry Draper (HD) qui regroupe les données de plus de 225.000 étoiles dont les magnitudes apparentes vont jusqu'à 9 environ.

Pour la petite histoire, il a été établi au début du XX^e siècle par l'astronome Annie Jump Cannon et ses collègues du Harvard College Observatory, il couvre presque toute la voûte céleste. Il tire son nom d'un pionnier de l'astrophotographie, qui fut le premier à obtenir un spectre stellaire, celui de Véga, en 1872. À sa mort, sa veuve avait financé la réalisation de ce catalogue, par la suite largement utilisé par les astronomes. Voilà pourquoi de nombreuses étoiles de la Voie lactée, étudiées pour leurs exoplanètes, sont référencées par les lettres HD.

(Source : https://www.futura-sciences.com/)

- HD 164595 à 94,4 al, parfois baptisée Soleil 2.0 ; un signal étrange à été détecté le 15 mai 2015:
http://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/astronomie-etrange-signal-radio-venu-etoile-hd-164595-maj-64108/ mais possiblement d'origine purement terrestre, et possède une exoplanète connue, HD 164595 b, planète qui a une orbite excentrique de 40 jours autour de son étoile. Sa masse est de l'ordre de 16 Terres, soit un peu moins que Neptune. De type G2V, plus jeune de 100 millions d'années que notre Soleil, elle est observable à proximité de Véga dans la constellation de la Lyre.

- HIP 73815 à 171 al (HD 133600) ;
(pas de système de planètes détectés à ce jour)

- HD 186302 située à 184 années-lumière environ du Système solaire, naine jaune de type G3 (le Soleil en est une de type G2) découverte faite dans le cadre du projet AMBRE (17 000 étoiles étudiées dans un projet d'analyse pilotée par l'ESO et l'Observatoire de la Côte d'Azur, dirigé par Vardan Adibekyan, submitted on 3 Oct 2018, 21p, EN, pdf , The AMBRE Project: searching for the closest solar siblings : DOI :10.1051/0004-6361/201834285 arXiv:1810.01813
(pas de système de planètes détectés à ce jour)

- HD 162826 à 110 al, Type spectral F8V1
(pas de système de planètes détectés à ce jour mais est fortement soupçonné)

- 18 Scorpii 2 à 45,7 al ;
(pas de système de planètes détectés à ce jour)

- 37 Geminorum à 56,3 al ;
Un message METI (Messaging ExtraTerrestrial Intelligence) fut envoyé vers 37 Geminorum. Il fut transmis à partir du plus grand RADAR [archive] d'Eurasia, le RADAR planétaire Yevpatoria de 70 mètres (radar : un néologisme issu de l'acronyme anglais RAdio Detection And Ranging, que l'on peut traduire par « détection et estimation de la distance par ondes radio »). Le message fut nommé Teen Age Message (en), il fut envoyé le 3 septembre 2001, et arrivera à 37 Geminorum au mois de décembre de l'an 2057.
(pas de système de planètes détectés à ce jour)

- 51 Pegasi à 51 al ; "un peu plus vieille (7,5 milliards d'années), 4 à 6 % plus massive et avec une métallicité plus élevée que le Soleil, avec une planète 51 Pegasi b, aussi nommée Dimidium".
cita : "Dimidium est une géante gazeuse orbitant à 0,05 ua de 51 Pegasi. Étant très proche, elle effectue une révolution complète en 4 jours. Elle a une masse qui au minimum est égale à la moitié de celle de Jupiter, soit 150 fois celle de la Terre¹⁰".

L'annonce de la découverte a été faite le 6 octobre 1995 par Michel Mayor et Didier Queloz (de l'Observatoire de Genève) et publiée dans le volume 378 de la revue scientifique Nature (EN, PDF, 5p). Ils l'ont découverte après avoir étudié plusieurs autres étoiles avec le spectrographe ELODIE (Juillet 1994 - Août 2006) sur le télescope de 1,93 mètre de l'Observatoire de Haute-Provence en France."

- Beta Canum Venaticorum de 27,4 ± 0,2 al ;
(pas de système de planètes détectés à ce jour)

- HD 98618 à 126 al; « Une étoile Ressemblant de près à notre Soleil », 2006, DOI : 10,1086 / 503898
(pas de système de planètes détectés à ce jour)

- HIP 102152 à 250 al ; âgé de 8,2 milliards d'années, un étoile dont le taux de lithium qui - comme sur notre Soleil - est anormalement bas.
(pas de système de planètes détectés à ce jour)

Et, Tau Ceti à 11,90 ± 0,03 al, cette dernière étant plus petite et moins lumineuse MAIS accompagnée de 5 planètes (notées de b à f) et dont deux seraient situées en zone habitable^8,9,10 ! 

Vue d'artiste comparant le Soleil (à gauche) - Type spectral G2 V, à Tau Ceti (à droite) - Type spectral G8 V. Tau Ceti est plus petite car de 81,6 % ±1,3 % du rayon solaire et aussi plus froide que le Soleil avec une métallicité inférieure environ trois fois moindre que pour le Soleil (déf : rapport de la proportion de fer, un élément facilement observable, sur celle d'hydrogène. Le logarithme de cette quantité est comparé à celui du Soleil), d'où sa couleur tirant plus vers l'orangé. Présentant une activité magnétique moins importante, elle possède sans doute beaucoup moins de taches stellaires. (Wikipédia® - Création : 5 janvier 2007 - CC BY-SA 3.0)

Avec une ressemblance partielle avec notre Soleil, Tau Ceti fait l'objet de nombreuses études dans le cadre du programme SETI de recherche de vie extraterrestre dont :

•  Tau Ceti e : de type super-Terre et peut-être trop chaude ! 
•  Tau Ceti f : de type super-Terre et peut-être trop froide !

↑ ^a et ^b (EN) Deux mondes habitables à proximité? (article du Laboratoire planétaire Habitabilité de l'Université de Porto Rico, Arecibo  [ archive ]
↑ ^a, ^b et ^c "Tau Ceti peut avoir une Habitable Planet", astrobiologie Magazine , le 19 Décembre, 2012  [ Archives ]

Notes et références sur ce sujet :

1. Traduction libre de : « Les termes 'star solarlike', 'analogique solaire' et 'double solaire' [sont] des descriptions progressivement restrictives. » Hall et Lockwood 2004 .
2. (EN) GF Porto de Mello et L. da Silva, « HR 6060 : le plus proche jumeau solaire ? », The Astrophysical Journal, IOP Publishing, vol. 482, n° 1, 10 juin 1997, p. L89-L92. (ISSN 0004-637X, DOI : 10.1086/310693, présentation en ligne [archive], lire en ligne [archive] [PDF]).

La moindre variation de composition dans une nébuleuse protoplanétaire aboutira bien donc à la naissance de cortèges planétaires différents comme le prouve aussi les calculs de l'astrophysicien Dole (né le 26 juin 1916, décédé le 24 avril 2000) dont la description est à lire dans Icarus Volume 13, Issue 3, November 1970, Pages 494-508: "Computer simulation of the formation of planetary systems" (voir ses schémas de cortèges planétaires obtenus plus loin). Le programme disponible sur SourceForge.net ou GitHub.net aujourd'hui et s'appelle Accrete en anglais. Il est écrit en langage C. Il est dans le domaine public (c'est un logiciel de simulation d'astrophysique de formation de planètes de système solaire). Cette simulation fonctionne en modélisant un nuage de poussière plus ou moins riche en éléments et de densité variable autour d'une étoile semblable ou non au Soleil, en injectant une série de variables de masses qui collectent de la poussière et forment des planètes par accrétion.

Cita :
 "Le docteur Stephen H. Dole a écrit en 1964 sa propre équation en 10 termes, donc trois ans après que Frank Drake ait proposé celle qui porte son nom en usant de la même approche mathématique statiticienne (dépendante aussi des connaissances de l'époque). Il a ainsi calculé qu'il y aurait environ 35 millions de planètes habitables".

 (Source : Wikipédia®)

C'est la foire donc ....

L'équation de Dole

Équation de Stephen H. Dole - crédit : collection de l'auteur

où :

• N_Hab est le nombre de planètes habitables pour l'homme ;

et :

• Ns est le nombre d'étoile dont la masse est comprise entre 0.35 et 1.43 masses solaires ;
• Pp est la probabilité d'une telle étoile possède des planètes en orbite ;
• Pi est la probabilité que l'inclinaison de l'axe d'une telle planète soit correcte au vu du demi-grand-axe de son orbite ;
• P_D est la probabilité qu'au moins une planète se situe dans la zone habitable de son étoile ;
• P_M est la probabilité que la planète ait une masse comprise entre 0.4 et 2.35 masses terrestres ;
• Pe est la probabilité que l’excentricité orbitale de la planète soit suffisamment faible ;
• P_B est la probabilité que la présence d'une seconde étoile n'ait pas rendu la planète inhabitable ;
• P_R est la probabilité que la période de rotation de la planète soit appropriée ;
• P_A est la probabilité que la planète ait un âge convenable ;
• P_L est la probabilité que, toute ces conditions astrophysiques étant réunies, la vie extraterrestre se soit développée sur la planète.

 (Source : Wikipédia®)

Les observations à faire sont du même ordre que celle de la formulation de Seager avec un certain manque de précisions sur P_L, P_D, P_B et comme paramètres de calculs mais se revendique comme une suite de probabilités. Toutefois, c'est relatif aux connaissances de 1970 et le degré de précision des mesures était très inférieur à celui de 2018. Par contre, son trait de génie à été de faire un programme informatique très impressionnant avec des séries de modèles graphiques calculés en FORTRAN/UNIX ! (Voir ci-après) Cela sur des machines ayant la puissance d'un Nokia 3310, héroique, non ?

Par rapport aux hypothèses initiales de 1961, établies par Drake, à quel point avons-nous réduit l’incertitude quant à la possibilité d’une éventuelle planète habitée ou pour être plus général, de la réalité de civilisations extra-terrestres ?

Bien entendu, un tel changement de paradigme sur la Vie inexistance, unique, exceptionnelle, rare, répandue, ou en masse dans l'Univers selon la réponse définitive aura des impacts sociaux, économiques, politiques, moraux, religieux indéniables mais hors du champ de cette étude lors du Premier Contact et fera l'objet d'un autre post à venir. Notamment selon son type : amical, hostile, neutre ou symbolique, etc ...

Les résultats que je fournis ci-dessous tendent à indiquer une série de facteurs plus adéquats pour vérifier l'hypothèse de la vie de façon plus probante, et excluent certains autres de l'équation de Drake.

L'évolution de groupe d'êtres vivants sur une planète froide ou autour d'une étoile froide n'est certainement pas régie par les simples lois du hasard, c'est une simple évidence. Les organismes envoient/reçoivent des données au sujet de l'environnement planétaire : il y a un grand nombre d’interactions. Ceux-ci traitent ces données et RÉPONDENT en envoyant des signaux (des modèles de comportement, type : effort/gain, le principe Essai-Erreur-Récompense, catastrophisme lamarckien, biochimie comportementale liée aux systèmes nerveux, etc ...) pour l'évolution selon un champ de possibilités d'un spectre plus ou moins larges (nda : type membres plus ou moins nombreux d'espèces inclus dans un genre du règne animal ou végétal). C'est l'ADN, sur Terre, qui se colle principalement à la tâche selon ce modèle. Sur d'autres mondes, un mécanisme biologique similaire devrait logiquement être à l’œuvre.

(nda : Dès 1871, Charles Darwin avait imaginé que la vie terrestre aurait pu naître « dans une petite mare », à partir de composés chimiques divers qui se seraient combinés pour former des molécules complexes. Un autre courant de pensée — la panspermie — a fait venir la vie de l'espace. Aujourd'hui, la question n'est pas résolue mais les scientifiques penchent du côté de Darwin avec une chimie prébiotique.)

Il est logique de penser selon le principe scientifique que les mêmes causes produisant les mêmes effets et donc que ce soit une loi générale dans l'Univers. En effet, certains exobiologistes pensent que des organismes différents confrontés aux mêmes contraintes environnementales devraient évoluer vers une forme commune ou voisine de celles que nous connaissons en raison des diverses règles universelles s’appliquant au domaine de la chimie et de la biologie.

Le processus vital pour l'émergence de la vie et de la sapience, nous l'appelleront, en utilisant un néologisme : EXOMORPHOGENÈSE. La morphogenèse est l'ensemble des lois qui déterminent la forme, la structure des tissus, des organes et des organismes. Il s'agit d' après les travaux de base effectués par Alan Turing (publié en 1952, ici (caltech.edu, EN, 37 pages) et appliqués aux exoplanètes susceptible de recéler la vie, de chercher des conditions communes et minimales d'émergence d'être vivants donc.  Il s'agit de discuter d'un vrai réseau d'entités tels que les organes structurant un être vivant mais aussi des structures variées de types encéphaliques comme les zones du cortex ou des aires associatives dont l'entropie est négative, auto-reproductibles et qui contient en son sein une information codée au niveau biomoléculaire, l'ADN ou même des noyaux ganglionnaires nerveux plus simples pour des espèces peu évoluées, dont chaque partie est liée, interdépendante et obligatoire pour vivre. C'est un réseau très complexe qui est le produit de phylums uniquement locaux (donc uniquement existant sur Terre) et plus ou moins élaborés selon les ressources de l'environnement disponible mais aussi l'apport extérieur (comètes, astéroïdes, nuages stellaires, etc ...).

Comètes comme météorites ont un rôle fondamental dans la quête de vie en milieu spatial - crédit : ESO

Tous les terrains planétaires comportent des traces de cratères d'impacts d'aérolithes divers révélateurs et donnent un âge de 4 milliards d'années pour la plupart des régions sombres sur beaucoup de planètes et satellites, similaire à celui des hauts plateaux de la Lune (par concordance de dates d'événements), et souvent plus jeune pour les régions claires, mais sans pouvoir déterminer de combien. Il est possible que notre cortège planétaire Solaire ait subit globalement, comme on l'observe sur la Lune, d'une période de bombardement particulièrement intense, il y a environ 3,5 à 4 milliards d'années sans compter les effets d'un martèlement des surfaces encore plus intense antérieurement durant le Grand bombardement tardif (nda : selon le modèle de Nice, qui est un scénario de formation du Système Solaire en vogue, c'est une période théorique de l'histoire du système solaire approximativement il y a 4,1 à 3,9 milliards d'années, pendant laquelle se serait produit des impacts météoriques ou cométaires sur les planètes telluriques de façon très importante, pour faire simple, il semblerai que les quatre planètes géantes gazeuses se soient formées rapidement puis ont migrées de la banlieue de notre Soleil après contraction de la nébuleuse protoplanétaire, ensuite Neptune aurait été repoussée au-delà d'Uranus suite à la mise en résonance 2:1 de Jupiter et Saturne, bouleversant le disque d'accrétion ainsi que tous les planétésimaux, les planètes telluriques auraient subies une réorganisation sauf Vénus qui a dûe "tombée" vers le soleil de façon rétrograde de loin, le processus global a probablement été cataclysmique, un bowling infernal mais c'est devenu ensuite très calme et c'est toujours le cas aujourd'hui). Et des preuves ont également été trouvées pour des événements de type Grand bombardement tardif autour de l'étoile Eta Corvi ..

Par ailleurs, je pense que le système solaire baignait dans un champ électrique intense aujourd'hui disparu et que de beaucoup d'impacts réputés d'origine cinétiques (comètes, astéroïdes, collisions diverses, etc ...) sont des impacts d'arcs électriques de millions ou plus d'électrons-volts ! De fait, des arcs électriques intenses sont utilisés dans de nombreuses expériences pour tenter de créer des molécules en laboratoires selon le même principe que les orages ou éclairs supposés primordiaux ! De toute façon, le milieu spatial et interstellaire n'est pas électriquement neutre ! Ce qui résoudrait le problème de l'énergie nécessaire indispensable à apporter avec les ingrédients primordiaux de la vie, à savoir : énergie, ressources et eau !

D'ailleurs le système solaire regorge d'eau ce que l'on ignorai totalement dans les années 1960 et dans certains cas, dans des proportions relative plus importante que sur Terre.

   Eau liquide en grandes quantités partout dans le système solaire probablement originaire du nuage nébulaire primitif.  Crédits - PHL @ UPR Arecibo, © NASA

Le bombardement météoritique qui est très ancien dans tout le système solaire est aussi une abondante source de carbone complémentaire dans des milieux quelconques (exemple : Micrométéorites résiduelles de l’antarctique sur Terre) et donc avec l’apport massif de carbone en millions de tonnes et de beaucoup autres éléments durant celui-ci, ainsi la théorie de l'impacteur Théia (une hypothèse dominante, la formation de la Lune serai due à la collision de la Terre (ou proto-Terre) avec un impacteur de la taille de Mars soit 6 500 kilomètres de diamètre) ou hypothèse dite « de l'impact géant ».

Animation (échelles non respectées) de Théia se formant concomitamment avec la Terre il y a 4,6 Milliards d'années au point de Lagrange L4, puis environ 100 millions d'années après la formation de la Terre et perturbée par la gravité plus importante de la Terre, entre en collision avec celle-ci et aide à la formation de la Lune. L'animation progresse au rythme d'une année par image, donnant l'impression que la Terre ne bouge pas. La vue est du pôle sud. CC BY-SA 3.0

Hypothèse de l'impact géant (Wikipedia®)

Le planétoïde Théia, de la taille de Mars selon l’hypothèse aurait heurté la Terre à la vitesse de 40 000 kilomètres par heure sous un angle oblique, détruisant l'impacteur et éjectant ce dernier ainsi qu'une portion du manteau terrestre en orbite dans l'espace, avant de s'agglomérer pour donner naissance à la Lune. Des simulations informatiques d'un tel événement (Canup, R. M. 2008. Lunar forming collisions with pre-impact rotation. Icarus, 196, 518-538 - Canup, R. M. 2008. Implications of lunar origin via giant impact for the Moon's composition and the thermal state of the protoearth. Lunar Plan. Sci. XXXIX, #2429 - R. Canup, « Simulations of a Late-Forming Impact », Icarus, vol. 168,‎ 2004, p. 433-456) ont suggérées qu'environ 2 % de la masse originelle de l'impacteur aurait produit un anneau de débris en orbite. Par accrétion, rapidement soit entre un et cent ans après l'impact, une part abondante de ces débris aurait donné naissance à la Lune.

Toutefois, en 2017 une hypothèse alternative est proposée, celle d'une série d'impacts moins cataclysmiques : chaque impact forme un anneau de débris (formés principalement de matériaux terrestres) qui se rassemble en un petit satellite, que les effets de marée font ensuite s'éloigner ; ces petits satellites finissent par se rejoindre et fusionner tout à tour en un unique (gros) satellite, la Lune. Ce scénario serait plus compatible avec les contraintes de composition chimique et de moment cinétique, et nécessiterait des conditions moins particulières que celui de la collision Terre/Théia (Raluca Rufu, Oded Aharonson et Hagai B. Perets, « A multiple-impact origin for the Moon », Source : Weizmann Institute of Science, Nature Geoscience,‎ 9 janvier 2017, (en) (DOI 10.1038/ngeo2866))

Des collisions entre des objets allant de petites planètes représentant un dixième de la masse de la Terre à des roches spatiales de la taille de la Lune, représentant un centième de la masse de la Terre auraient pu envoyé des nuages de gravats, éléments en fusion et des gazs en orbite autour de la Terre primitive. Celles-ci, selon les simulations créées par les scientifiques, se seraient refroidies et agglomérées en de petits "lunettes" qui, avec le temps, auraient pu se fondre en une seule créant alors notre Lune.

Credit: Image courtesy of Weizmann Institute of Science

Mais bien sur, d'autres modèles sont revendiqués et le débat fait rage sur l'origine de la Lune ainsi que l'on peut trouver dans les articles : On the Origin of Earth's Moon, Amy C. Barr, (Submitted on 31 Aug 2016 (v1), 57 pages, 8 figures, 7 tables, 2 appendices, last revised 12 Nov 2017 (this version, v2)) DOI: 10.1002/2016JE005098  arXiv:1608.08959v2 [astro-ph.EP] for this version) et aussi The Role of Multiple Giant Impacts in the Formation of the Earth–Moon System, Robert I. Citron1, Hagai B. Perets2, and Oded Aharonson3 Published 2018 July 17 • © 2018. The American Astronomical Society. All rights reserved The Astrophysical Journal, Volume 862, Number 1. etc .... Le site de l'Université Cornell, arXiv.org recense dans son stock une centaine d'articles sur le sujet .....

L'hypothèse de l'impact géant a été établie en 2004, grâce à des simulations numériques réalisées par Robin M. Canup (en), de l'Université du Colorado à Boulder (États-Unis), et demeure la seule capable de rendre compte de la dynamique du système Terre-Lune. Mais ce scénario implique que la Lune devrait être composée d'un mélange de 80 % de l'impacteur Théia et de 20 % du manteau terrestre, or il semble exister une stricte similitude géochimique entre les deux astres mais il y a des polémiques sur les données. Le débat n'est pas prêt d'être clos !

Et, enfin la théorie de la panspermie n'est alors pas bien loin ...

Panspermie ...

Historiquement, la panspermie est une théorie séculaire selon laquelle, dans l'univers, la vie se propage dans les espaces interstellaires sous forme de germes, de spores ou de grains poussés par la pression de la lumière ou des vents stellaires durant des éons (nda : l'éon est l'intervalle de temps géochronologique correspondant à la plus grande subdivision chronostratigraphique de l'échelle des temps géologiques, l'éonothème. L'histoire de la Terre est découpée en quatre éons (Hadéen, Archéen, Protérozoïque, Phanérozoïque) et subdivisés en éres.

Échelle standard des temps géologiques - Crédit graphique : Wikipedia® - CC BY-SA 3.0

Actuellement, certaines théories relatives à l'origine de la vie sur Terre font appel à un apport conséquent de molécules organiques par des bombardements de météorites ou de comètes. Aussi, selon cette hypothèse, des météorites ou des comètes auraient apporté à la Terre les briques essentielles à la vie (et aussi selon certains chercheurs en sens inverse : la Terre disséminant à son tour des grains de vie).

Formulée dès l'Antiquité par Anaxagore (né vers - 500 et mort en - 428 av. J.-C), puis proposée dans sa forme moderne par Hermann von Helmholtz en 1878, c'est une théorie scientifique qui affirme que la Terre aurait été fécondée de l'extérieur, par des moyens extraterrestres au sens d'éléments chimiques exogènes ou de processus non-natifs de la Terre, ou l’hypothèse, plus poétiquement, de comètes et d'astéroïdes pollinisateurs et de planètes telles des graines de fleurs. Longtemps délaissée, elle fait un retour sur le devant de la scène au cours des années 50 du vingtième siècle avec les professeurs astronomes et astrophysiciens, Fred Hoyle et son collaborateur Chandra Wickramasinghe. Cependant, si cette théorie est bien séduisante à de nombreux égards et difficile à réfuter, elle ne reste qu'une hypothèse spéculative (ou presque) sans preuve tangible pour l'étayer.

(Sources compilées, primaires : Futura-Sciences.com, Wikipédia®)

Voir cette étude impliquant la théorie de la panspermie : Searching for Life on Habitable Planets and Moons - arXiv ; Ashwini Kumar Lal ; (Submitted on 7 Dec 2009 (v1), last revised 18 Jun 2013 (this version, v9))

Cycle théorique de la panspermie - crédit graphique : Wikipedia®

Le bombardement météoritique est aussi source d’acides aminés, et ainsi plus de 70 acides aminés dont 8 protéiques/20 sont connus d'origine extraterrestre sur terre puisque trouvés dans de nombreuses météorites, exemple : la Météorite de Murchison (nda : voir sur ce blog l'article : Encelade, La Vie ? [Article de l'auteur] ou Ganymède, un océan de vie ? [Article de l'auteur] ). D’où venaient ces acides aminés ?

Et pourquoi pas produite dans l'espace, c'est à dire par un processus non déterminé, ni identifié à ce jour ?

Le crash de météores au début de la Terre a aussi probablement généré du cyanure d'hydrogène (HCN), ce qui aurait pu lancer chimiquement et rapidement la production de biomolécules nécessaires à la fabrication des premières cellules.
Joe Tucciarrone/Science Photo LibraryCorbis

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Pour vérifier cette hypothèse et afin d'étudier la possibilité de synthèse d'acides aminés dans le milieu cosmique, une expérience avec de l'eau, de l'ammoniac, du méthanol, du monoxyde et du dioxyde de carbone a été conduite au laboratoire d'Astrophysique de Leyde, aux Pays-Bas, en reproduisant le milieu interstellaire avec un vide poussé (10^-7 mbar et une température d'environ 10 °K, soit - 263 °C). Puis, réchauffés (nda : analogiquement, imaginez appliqué à ces produits, voyageant depuis des milliers ou millions d'années dans l'espace, l'échauffement d'une chute en pluies de météorites, astéroïdes ou poussières de comètes tombant sur une planète), les substrats recueillis ont été analysés au centre de Biophysique moléculaire du CNRS, à Orléans : 16 acides ont été identifiés aminés dont 6 (glycine, alanine, valine, proline, serine, acide aspartique) qui font partie des 20 acides aminés protéiques (Munoz Caro et al., 2002). C'est une surprise et le fait est établi que les acides aminés sont tout à fait productibles dans l'espace !

Toutefois, les mécanismes en jeu ne sont pas encore bien compris ni formulés précisément et il n'y a pas encore de cellules obtenues en laboratoire dans les tubes à essai en vue ! Le monde scientifique patiente toujours dans l'attente d'un nouveau Stanley Miller (1930 - 2007) ....

Lors des étapes de la réaction de sa fameuse expérience de 1953, (voir schéma ci-dessous) se sont formés des molécules diverses, ainsi que d'autres composés intermédiaires actifs qui vont alors réagir ensemble, aboutissant à la formation d'acides aminés et d'autres molécules biotiques. Il obtient alors de la glycine, un acide aminé protéinogène ! Une brique de la Vie ! Intéressant.

NH₂-CH₂-CN   +   2 H₂O   →   NH₃   +   NH₂-CH₂-COOH  (glycine)

Le chercheur fit aussi de nombreuses variantes de cette expérience mais sans dépasser le stade de la synthèse de quelques autres acides aminés. Pas d'apparitions de la Vie, expériences obstinément négative.... non, non et non. La bonne combinaison reste encore à découvrir. Personnellement, je pense que cela manque d'ingrédients, de ressources énergétiques et surtout l'échelle de temps ! (avec 500 millions d'années pour que la Vie apparaisse sur Terre après sa formation durant l'Hadéen, puis encore quelques milliards d'années pour que l'intelligence émerge à son tour, le tout à reproduire rapidement dans un tube à essai, rien que ça !).

Schéma de l'expérience de Miller-Urey (1953)

CC-BY-SA 3.0 - crédit graphique : Wikipedia®

Dans l’espace, il y a beaucoup de molécules, ainsi 141 ont été découvertes dont le méthane : CH₄, l'alcool éthylique : C₂H₅OH, du formol (CH₂O) ou l'acide acétique : CH₃COOH comme dans la Nébuleuse de l’Aigle (M16) et de nombreux acides aminés comme sur la comète "Tchouri", 67P/Churyumov-Gerasimenko, (ESA, 2004-2016), qui semble même être antérieure de 3 milliards d'années à la naissance du Soleil, tel de la glycine, mesuré au cours de la mission Rosetta du CNES [et aussi précédemment détecté par la sonde américaine Stardust (NASA, 1999-2011, et la première à avoir ramenée sur terre des particules d'une comète) dans le panache de la comète Wild 2], ainsi que du phosphore, élément constitutif de l'ATP, et un composant absolument essentiel de l'ADN et moult composés organiques y ont été détectés.

Étant la sixième comète visitée par des missions et sur laquelle est découvert des composés organiques dont certains obligatoires et nécessaire à la vie, il semble bien logique de penser que les briques de la vie sont communes dans le milieu spatial et il semble bien que des molécules diverses soient littéralement fabriquées dans l'espace même, comme par exemple : la formation de poussières de grains de glycol-aldéhyde, formés des quatre éléments fondamentaux de la Vie à base carbonée C-H-O-N : soit C (Carbone), H (Hydrogène), O (Oxygène), N (Azote) ! Ainsi que le Phosphore, Soufre [CHONPS], un acronyme utilisé plutôt en exobiologie.

Formation de grain de glycol-aldéhyde - Domaine publique

... Lithopanspermie

De nos jours, sur la Terre, on estime qu'environ 20 000 T de micrométéorites tombent à sa surface chaque année ! Et, on sait depuis les années 1990 avec les premières expériences Biopan (instrumenté par l'European Space Agency (ESA), ex : BIOPAN V : Foton-M2 - 2005) menées d'abord sur la station spatiale MIR (1986 - 2001, Durée‎: ‎3 644 jours) puis par des capsules Foton, [synthèse des expérimentations EN, PDF, 100p], que toute micrométéorite de taille supérieure à 5 µm représente un transporteur potentiel d'acides aminés dans l'espace ! Et qu'à partir d'environ 100 g, une kyrielle est transportée assurément car cela a été mesuré par ses expérimentations.

Les micrométéorites ont apportées de la matière carbonée. © DR

C'est un phénomène qui perdure depuis les origines du système solaire et continuera probablement encore longtemps puisque des milliards de corps de petites tailles (poussières, météorites, comètes, corps divers provenant du nuage d'Oort, etc...) flottent dans le système solaire ainsi que des milliers de plus grandes tailles dans la ceinture de Kuiper, tous sillonnent encore dans notre environnement et un bon nombre sont susceptibles statistiquement de heurter notre planète !

Ceinture de Kuiper et nuage d'Oort  - © NASA / JPL - crédit : William Crochot — http://herschel.jpl.nasa.gov/solarSystem.shtml

En France, il y a une dynamique de recherche assez active, quoique modeste par rapport aux États-Unis, en matière d'exobiologie et d'études sur les comètes, sur les acides aminés en milieu interstellaire, tant au CNES, comme depuis 2004, sous la direction de Mr Michel Viso, vétérinaire de formation et ex-candidat astronaute, l'infatigable et passionné directeur du département d'exobiologie et un des responsables de la mission ExoMars, et il est avant tout un scientifique qui cherche les preuves de l’existence d’une vie ailleurs que sur terre, qu'au sein du CNRS avec des chercheurs comme le remarquable Dr Mattieu Gounelle (op cita) ou le Directeur de Recherche du CNRS Louis Le Sergeant d’Hendecourt, Membre du HCS de l’Observatoire de Paris, Membre du CA de la Société Française d’Exobiologie, qui étudie à Orsay, près de Paris, depuis 2005, la formation de briques du vivant sur terre ou dans l'espace que sont les acides aminés et les sucres et associé à l' UMR7345 - Physique des Interactions Ioniques et Moléculaire. Voir notamment la publication : Interstellar ices: a possible scenario for symmetry breaking of extraterrestrial chiral organic molecules of prebiotic interest

Et, à propos des acides aminés reproduits en laboratoire, il faut savoir qu'une expérience faite en 1913, précédent Miller de 40 ans, effectuée par Walther Löb (1872 - 1916) permis déjà de synthétiser de la glycine. C'était la première fois qu'une des briques prébiotiques était élaborés en laboratoire de façon contrôlée et calculée à partir de simples composés chimiques ou ses précurseurs quoique à la différence de Miller, le Dr Löb n'a pas explicitement lié son travail avec la question de l'origine de la vie mais de l'étude de l'azote moléculaire en phase gazeuse et aérienne, absorbé par les plantes.

Les comètes ainsi que les météorites ont un rôle fondamental dans la quête de la vie dans l'espace selon des scientifiques notamment par le biais de l'évaporation solaire comme la figure suivante l'indique.

Production de molécules cométaires par évaporation directe à partir du noyau ou par évaporation de molécules parentales suivies de leurs interactions avec le rayonnement solaire. - Domaine public

LUCA, pour Last Universal Common Ancestor

De ces hypothèses et idées découlent la nécessité d'établir un inventaire physico-chimique et biologique sous-tendant la création d'une série d'entités en réseau, des phylums, une série de lignées constituée par un ensemble d'êtres vivants (ou partageant des gènes communs) et selon des scénarios différents, les organismes ont évolués, avec le consensus dominant au sein de la communauté scientifique de la théorie de la descendance de tous êtres vivants d'un seul et inconnu ancêtre commun, celui d'une cellule ancestrale qui aurait existée entre -4,2 et -3.5 milliards d'années, et appelé L.U.C.A., un acronyme venant de l'anglais : Last Universal Common Ancestor ; en français : Dernier Ancêtre Commun Universel ou DACU, moins sexy sans doute en français ... bien que ce terme a été créé lors d’un colloque organisé par la Fondation des Treilles en 1996 en France ! C'est une fondation reconnue d'utilité publique en 1986 qui contribue au développement international de la lecture, l’art, la musique et la science. Elle doit son nom au domaine des Treilles qu'elle possède dans le Var.

Schéma d'évolution entre l'inanimé et le vivant

Les deux approches actuelles de la transition entre l'inanimé et le vivant, depuis la chimie (bottom-up) ou depuis la biologie (top-down). @ Laurent Boiteau, (UMR 5247 CNRS, université Montpellier-1, université Montpellier-2)

L'organisme hypothétique, L.U.C.A. dont serai issu les trois lignées cellulaires, soient : les archées, les bactéries et les eucaryotes, donc l'ensemble des espèces vivant actuellement sur Terre (nda : Voir des lignées phylogénétiques, des races) et qui en théorie marquerai la séparation entre matière inanimée et matière vivante, (nda : l'illustre Pasteur y a consacré sa vie et une grande partie de son travail à trouver cette créature minuscule au XIXème siècle mais sans aucuns résultats probants), la différence nette de transition entre la couche géologique et la biologique, fait l'objet d'études nombreuses mais reste encore insaisissable voir parfaitement hypothétique. Toutefois, une équipe de chercheurs néerlandais emmenée par le Prof. Dr. Arnold Driessen tente de rechercher un modèle de cette cellule originelle disparue depuis bien longtemps sans laisser de trace, un peu comme disparue par modestie malgré son apport évolutif fondamental, un peu comme à la recherche d'un "œuf" originel disparu dans les boues du temps, et se dérobant à des scientifiques curieux mais déterminés comme guidés par une intuition cosmogonique biologique. Ou, alors, cette entité bizarre et facétieuse a évoluée et est englobée ou bien logée tranquillement dans nos cellules comme nous le verrons plus loin ....

LUCA est au centre du modèle actuel admis de l'arbre du vivant mais son existence réelle reste à prouver et a être reconnu par la communauté scientifique.

Arbre phylogénétique hypothétique de tous les organismes vivants nés de LUCA, construit à partir des séquences de l'ARNr 16S. À l’origine proposé par Carl Woese (1990), enrichi par Guillaume Lecointre ; Hervé Le Guyader (2006), enfin modifié par Purificación López-García ; David Moreira (2008)¹, il montre l'histoire évolutive basée sur les caractères génétiques et l'analyse cladistique des trois domaines du vivant (bactéries, archées et eucaryotes).
CC BY-SA 3.0 - Création : 8 octobre 2011 - crédit : Spiridon Ion Cepleanu - Wikipédia®

Cita :
 "Pour leur part, des chercheurs néerlandais à l'université de Groningue et à l'université de Wageningue, Antonella Caforio et ses collègues, ont reconstitué un hypothétique LUCA en laboratoire. Ils ont créés un nouvel organisme à partir d'une bactérie Escherichia coli, dont la membrane cellulaire est constituée d'un mélange de deux types de lipides, ceux trouvés dans la membrane des bactéries et ceux des archées, respectivement. Cet exploit, qui apporte de nouvelles précisions sur la nature de Luca  et sur les causes à l'origine de la spéciation, a fait l'objet d'une publication dans les Pnas" pour Proceedings of the National Academy of Sciences et une référence absolue en science - (Converting Escherichia coli into an archaebacterium with a hybrid heterochiral membrane) [March 19, 2018. 201721604; published ahead of print March 19, 2018. https://doi.org/10.1073/pnas.1721604115] (Edited by Eugene V. Koonin, National Institutes of Health, Bethesda, MD, and approved February 27, 2018 (received for review December 12, 2017) Copyright © 2018 National Academy of Sciences.

Prof. Dr. Arnold Driessen | Photo Zernike Institute for Advanced Materials, University of Groningen

Cita :

La réplique de LUCA a une membrane cellulaire inédite

 « Une des principales différences entre bactéries et archées concerne la composition de leur membrane », expliquent les chercheurs dans leur article. Les lipides des membranes bactériennes sont constitués d'acides gras reliés par liaison ester à un squelette de glycérol-3-phosphate, alors que les lipides des membranes archéennes sont constitués de terpénoïdes reliés par liaison ester à un squelette de glycérol-1-phosphate.

L'hypothèse étudiée par les chercheurs veut que la membrane cellulaire de LUCA contienne ces deux lipides à la fois. Une telle membrane hybride serait instable par rapport à une membrane homogène, ce qui occasionnerait nécessairement une séparation de la lignée ancestrale en deux lignées, chacune héritant d'une membrane stable composée d'un seul type de lipide.

Pour tester cette hypothèse, les chercheurs ont créé une réplique de ce LUCA en modifiant génétiquement une bactérie E. coli, afin de lui faire exprimer des gènes codant pour la synthèse de lipides archéens. Ils sont parvenus à obtenir une cellule dont la membrane contient jusqu'à 30 % de lipides archéens, alors que de précédents essais, réalisés par d'autres chercheurs, n'atteignaient même pas les 1 %. Les secrets de leur réussite : ils ont identifié une enzyme cruciale pour la production de lipides archéens et ont réussi à augmenter la production de terpénoïdes, des lipides photosensibles, dans E. coli.".

Des irrégularités sont observées au niveau de la membrane cellulaire des bactéries génétiquement modifiées (à droite), lorsque la production de lipides archéens est trop importante. À titre de comparaison, la membrane des bactéries E. coli normales (à gauche) est lisse. Les images sont obtenues au microscope électronique à balayage. © University of Wageningen/Van der Oost Laboratory

Cita :
 "La bactérie modifiée, bien que plus allongée que E. Coli normale, est viable et grandit à une vitesse normale. Les chercheurs ont d'ailleurs constaté avec surprise que la membrane lipidique hybride est stable, contrairement à l'hypothèse émise au départ. La cellule bénéficie même d'une résistance accrue aux températures élevées, au butanol et à la congélation, par rapport à des bactéries normales. Cependant, quand la cellule produit des lipides archéens à un rythme trop élevé, sa croissance ralentit et des irrégularités se forment au niveau de la membrane.

Les chercheurs précisent que les résultats de l'expérience restent encore bien sujet à caution, car ils l'ont réalisée sur E. Coli moderne (nda : forcément), mais ils suggèrent qu'une autre hypothèse pour expliquer la divergence évolutive entre les branches du vivant doit être trouvée. Leur méthode, consistant à faire exprimer des gènes archéens dans les bactéries, pourrait également servir pour étudier les protéines membranaires, notamment chez des organismes hyper-thermophiles, des extrémophiles vivants dans des conditions de très hautes température et pression et qui sont en majorité des archéens."

 (Sources primo-diffusion en France : Future-Sciences.com)

Dans un article de New Scientist de novembre 2017, (The very first living thing is still alive inside each one of us, pdf, (en), complet : https://revjimc.blogspot.com/2017/11/the-very-first-living-thing-is-still.html) confortant une piste mise en lumière en 2009 par Sergey Steinberg, et Konstantin Bokov professeurs au département de biochimie de l'Université de Montréal, (A hierarchical model for evolution of 23S ribosomal RNA, DOI :10.1038/nature07749, Vol 457|19 February 2009|doi:10.1038/nature07749, pdf (en) : http://hoffman.cm.utexas.edu/courses/ribosome_evolve.pdf), se focalise sur un organite bien connu et présent dans toutes cellules : le ribosome car suspecté d'être un descendant de LUCA ou LUCA même ! La fonction majeure connue et bien documentée du ribosome est de manipuler l'ARN et a un rôle catalytique en fournissant les protéines nécessaires au fonctionnement de tous les organismes.

Schéma hypothétique général synthétique de l'émergence de la Vie sur Terre - crédit : New Scientist

Le ribosome est constitué de deux sous-unités aux tâches bien différenciées, une ténue qui « lit » l'ARN messager et une plus volumineuse qui effectue la polymérisation des acides aminés pour former la protéine correspondante au codage de l'ARN.

La façon dont les ribosomes eucaryotes participent à la synthèse protéique, détail. - DR

cita :
"Le ribosome eucaryote peut être associé au réticulum endoplasmique ou être libre dans le cytoplasme. Il est plus grand que le ribosome bactérien 70S. C’est un dimère constitué de deux sous unités appelées 60S et 40S, d’un diamètre de 22 nm environ et lié au réticulum endoplasmique par sa sous-unité 60S.

"Les ribosomes libres ou liés au RER synthétisent des protéines. Comme cela a été mentionné ci-dessus, les protéines fabriquées à partir des ribosomes du RER (Réticulum Endoplasmique Rugueux) sont soit transportées dans l’espace luminal pour être sécrétées, soit insérées dans la membrane du RE comme protéines membranaires intrinsèques, tandis que les ribosomes libres sont les sites de synthèse de protéines non sécrétoires et non membranaires. Certaines protéines synthétisées par les ribosomes libres sont insérées dans des organites tels que le noyau, les mitochondries et les chloroplastes. Plusieurs ribosomes se lient généralement à un seul ARN messager et traduisent simultanément son message en protéines. Ces complexes ARN messager et ribosomes sont appelés polyribosomes ou polysomes.

La synthèse/ribosome de protéine assemblent des molécules de protéine - Domaine publique

Le ribosome ayant conservé ces caractéristiques et une sensationnelle stabilité structurelle au cours de l'évolution et étant présent dans toutes les cellules eucaryotes et procaryotes expliquerai que la vie a peut-être émergée non pas une fois mais à maintes reprises sur Terre tel que le suggère les extinctions massives suivies de la résurgence de la Vie qui jalonnent l'historique géologiques de la Terre.

 

La structure du ribosome eucaryote a enfin pu être obtenue par diffraction aux rayons X, mais seulement avec une faible résolution. La sous-unité 40 S apparaît en bleu et la 60 S en jaune (les protéines sont plus foncées que les ARN). © M. Yusupov, Science - © DR - source : wwww.futura-sciences.com

En effet, il y a des périodes assez longues, géologiquement, dans la chronologie admise par la communauté scientifique où la vie pourrai avoir complétement disparue de la surface de la planète (interfaces des Extinction du Cambrien-Ordovicien, Extinction de l'Ordovicien-Silurien, Extinction du Dévonien, Extinction du Permien-Trias, etc ...) et parfois durant d'1 à plusieurs millions d'années !

L'échelle des temps géologiques définie par la Commission Internationale de Stratigraphie, version anglaise 2018 © ICS International Commission on Stratigraphy

Proto-biologie des systèmes : 

L'origine de la vie dans les réseaux catalytiques lipidiques

En 1924, le biochimiste russe Alexander Oparin affirmait que la vie sur Terre se développait à travers des changements chimiques graduels de molécules organiques, dans la «soupe primordiale» qui existait probablement sur Terre il y a quatre milliards d'années. Selon lui, la combinaison complexe de molécules sans vie, combinant des forces dans de petites gouttelettes huileuses, pourrait assumer des facultés de vie - autoréplication, sélection et évolution. Ces idées ont été reçues avec un doute considérable, toujours d'actualité.

Le professeur Doron Lancet et ses collègues de l'Institut Weizmann des sciences, Département de génétique moléculaire, ont proposé un tel modèle. Tout d'abord, il était nécessaire d'identifier le type de molécules appropriées, qui peuvent s'accréter ensemble et former efficacement des réseaux d'interactions mutuelles, en ligne avec les gouttelettes d'Oparin. Lancet a proposé des lipides, des composés huileux qui forment spontanément les membranes agrégées entourant toutes les cellules vivantes. Les bulles lipidiques (vésicules) peuvent croître et se diviser comme des cellules vivantes. C'est ainsi que Lancet a créé le concept «Lipid World» il y a deux décennies, c'est un modèle définisant un domaine de réplication autocatalytique (GARD - Graded Autocatalysis Replication Domain). Il faut noter que les phénomènes en jeu sont ultra rapides et étant donné qu'une quantité considérable de molécules est impliquée, les calculs nécessitent beaucoup de puissance informatique.

Le modèle de domaine de réplication autocatalytique (GARD) est basé sur des simulations informatiques de comportement chimique rigoureux. Le modèle implique une simulation de chimie stochastique basée sur un ensemble d'équations différentielles comme indiqué et simulé par ordinateur car très complexe à calculer.
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Le concept du «monde des lipides» de Lancet dépend de la question de savoir s'il y avait suffisamment de molécules «haineuses d'eau» semblables à de l'huile dans la soupe primordiale. Ici aussi, les scientifiques décrivent une recherche bibliographique exhaustive, selon laquelle il existe une forte probabilité que de telles molécules soient présentes sur la Terre primitive. Cette conclusion a été renforcée par une étude très récente montrant qu'Encelade, l'une des lunes de Saturne, possède un océan sous-glaciaire (océan primordial) rempli de composés «détestant l'eau», dont certains pourraient former des gouttelettes de type Lipid World. Le professeur Lancet soutient que ces découvertes, ainsi que des calculs basés sur des modèles innovants, montrent que la probabilité d'émergence de la vie est relativement élevée, y compris la possibilité excitante qu'Encelade, [voir Article de l'auteur], ou Ganymède, [voir Article de l'auteur] héberge bien actuellement certaines formes de vie à base de lipides.

De telles perspectives avec de grandes probabilités portées à grande échelle de temps et de milieux divers comme aux histoires et des schéma de création planétaires variés pourraient grandement aider la recherche de la vie sur d'autres planètes tant à des stades précurseurs qu'évolués.

Article complet : "Systems Protobiology: Origin of Life in Lipid Catalytic Networks, Journal of the Royal Society Interface", rsif.royalsocietypublishing.or … .1098/rsif.2018.0159

Systems Protobiology: Origin of Life in Lipid Catalytic Networks, Journal of the Royal Society Interface, rsif.royalsocietypublishing.or … .1098/rsif.2018.0159

Read more at: https://phys.org/news/2018-07-century-old-life-significant-substantiation.html#jCp

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Systems Protobiology: Origin of Life in Lipid Catalytic Networks, Journal of the Royal Society Interface, rsif.royalsocietypublishing.or … .1098/rsif.2018.0159

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Mais il s’avère aussi que les briques de l'ADN que la vie utilise sur Terre pour se développer se formerai naturellement très facilement comme nous le verrons plus loin pourvu que quelques éléments physico-chimiques simples mais indispensables soient en présence.

En fait, la Vie et l'évolution respectent une des lois mathématiques majeure : la 2ème loi de la thermodynamique, l'entropie, définie comme étant le passage d'un état d'ordre à celui de désordre dans tous systèmes. En effet, les processus physico-chimiques, avec les lois physiques qui agissent dans la matière et les forces qui règnent dans l'Univers en dépendent a contrario de ceux de la biologie qui inverse la seconde loi de la thermodynamique en créant une homéostasie, une stabilité, et du désordre on repasse à l'état d'ordre, violant en apparence cette loi universelle. Le mystère encore est que l'on ignore comment de la matière inerte est née la Vie en contradiction de l'entropie, excepté le fait qu'il faut nécessairement un apport d'énergie, ce que fait tout métabolisme, pour contrer la seconde loi de la thermodynamique donc permettant aussi une complexité et une organisation plus évoluée. C'est le seul facteur principal : un travail énergétique différenciant l'inerte du vivant.

La molécule en charge du stockage et du transport énergétique vers les cellules du règne animal est bien connue : c'est l'ATP et il faut du phosphore, qui un élément constitutif de l'ATP. En gros, l'énergie du Soleil convertie par les plantes via la photosynthèse en électrons est transférée dans les cellules libérant de la chaleur, augmentant ainsi l'entropie qui nous entoure donc la 2ème loi de la thermodynamique est bien conservée !

Par définition, les mathématiques ont toujours raison et, in fine, sont la preuve absolue à apporter pour toute validation d'une hypothèse et, a fortiori, quand celles-ci prédisent avec une valeur universelle incontestable, une découverte sensationnelle parmi les secrets de la Nature.

Le concept de phylum

Un phylum est donc une série de parents par descendance unilinéaire, voir une partie d'un lignage adaptée à une planète donnée, plus ou moins doté d'intelligence selon leurs besoins ! Comment donc ? Pas simple de répondre. Nous ne pouvons en fait qu'en observer les résultats in extenso et nous ignorons tous des mécanismes en jeu comme des lois sous-jacentes réglant ce qu'on appelle la spéciation, c'est à dire : le(s) processus évolutif(s) qui engendrent de nouvelles espèces vivantes et se formants sur la base d'ancêtres communs. Toutefois, il y a un phénomène intéressant et mal évalué à tenir en compte : les goulots d'évolution, des milieux figés dans l'évolution tel des îles, des lieux isolés un peu partout, des micro-climats ou des zones où vivent des créatures très anciennes tels des animaux comme le cœlacanthe ou les marsupiaux ou encore les lémuriens, etc ....

Quel mécanisme fait apparaître la vie à partir de l'inerte ? Comment et quand s'est effectuée la transition ? Depuis l'expérience géniale de Stanley Miller en 1953, la question reste ouverte ! - crédit graphique : Wikipedia®

L'émergence de la Vie

Pourtant, 12 facteurs sont identifiés et peuvent prétendre à apporter une réponse suffisante et satisfaisante à cette problématique en théorisant un produit numérique calculable aisément et conduisant toujours à l'émergence de vie et aussi de créatures intelligentes : cette ÉMERGENCE se manifeste de façon presque quantique : "en sauts" comme l'ont démontré Darwin ; comme le célèbre prix Nobel français Jacques Monod, né à Paris le 9 février 1910 et mort à Cannes le 31 mai 1976, ou le paléontologiste Stephen Jay Gould (1941 -2002) ou tout du moins en paliers plus ou moins long dans le temps car ils n'ont jamais trouver de fossiles intermédiaires ni d'espèces "transitoires". En effet, les 4 éons de l'échelle géologique de l'histoire de la Terre sont clairement délimités par l'apparition d'un ensemble de phylums apparaissant quasiment ex-nihilo ! Tous les spécialistes ne peuvent que constater que les transitions paléontologiques sont abruptes et que les archives fossiles ne contiennent pas de formes transitoires, il y a rupture ... et il apparaît au carrefour de la paléontologie et de l'évolution que ces formes sont absentes car conceptuellement impossibles comme le montre la génétique et le travail de nombreux chercheurs notamment en matière de convergence. Quels mécanismes sont en jeu ? Cette transition est peut-être liée à une question d'énergie et d'entropie donc faisant intervenir la thermodynamique par exemple.

La Vie ne se développerai donc pas comme une fonction continue, mais selon une fonction en paliers et de données logarithmiques. 

C'est le même principe que des systèmes critiques auto-organisés (SCAO), bien connu des ingénieurs, et une combinaison avec de l'effet scintillation (équation logarithmique), une loi de puissance classique, aussi car il y a beaucoup plus de planètes mortes (très nombreuses) et peu de planète pleine de vie et de phénomènes bien connu en biologie, comme entre autre, l’homéostasie et du concours de bases mathématiques simples, tant pour le Lamarckisme (exemple des 5 extinctions de masse qui jalonnent nos 4 milliards d'histoire de la vie sur la Terre avec notamment l'interface cambrienne avec l'explosion des êtres vivants multicellulaires de grandes tailles entre -540 et -505 millions d'années alors qu'il y avait principalement du vivant unicellulaire antérieurement) et de l'apport du Darwinisme, (soit des organismes ayant le même ancêtre se développant, émergeant ou disparaissant différemment selon le lieu, la pression physico-chimique de l'environnement, l’Ère et les ressources disponibles).

Nous pouvons aussi nous inspirer des pensées de l'illustre Claude Lévi-Strauss - chap 10, Race et histoire, 1952, cita in extenso : "le « progrès » (si ce terme convient encore pour désigner une réalité très différente de celle à laquelle on l’avait d’abord appliqué) n’est ni nécessaire, ni continu ; il procède par sauts, par bonds, ou, comme diraient les biologistes, par mutations (nda : par étapes disruptives). Ces sauts et ces bonds ne consistent pas à aller toujours plus loin dans la même direction ; ils s’accompagnent de changements d’orientation, un peu à la manière du cavalier des échecs qui a toujours à sa disposition plusieurs progressions mais jamais dans le même sens. L’humanité en progrès ne ressemble guère à un personnage gravissant un escalier, ajoutant par chacun de ses mouvements une marche nouvelle à toutes celles dont la conquête lui est acquise ; elle évoque plutôt le joueur dont la chance est répartie sur plusieurs dés et qui, chaque fois qu’il les jette, les voit s’éparpiller sur le tapis, amenant autant de comptes différents. Ce que l’on gagne sur un, on est toujours exposé à le perdre sur l’autre, et c’est seulement de temps à autre que l’histoire est cumulative, c’est-à-dire que les comptes s’additionnent pour former une combinaison favorable."

 Représentation schématisée des phylums sur Terre - crédit graphique : Wikipedia®
 L'arbre phylogénétique supposé de la vie, basé sur une origine ARN proposé par Carl Woese dès 1990 et montrant la séparation entre bactéries, archées et eucaryotes. (Source première : © NASA Astrobiology Institute)

Enfin, le fameux biologiste Eric Karsenti, médaille d'or du CNRS en 2015 et membre de l'Académie des sciences. Passionné de voile (et de guitare), il a aussi été à l'origine de la célèbre expédition scientifique Tara Oceans (2009-2013), dévoile un formidable secret : la vie s'est auto-organisée, et en discute à travers son livre "Aux sources de la vie" paru le 10 octobre 2018 évoquant avec une telle évidence que nous l'oublions souvent un fait majeur : chacun de nous est le fruit d'une unique cellule microscopique, une cellule sexuelle, la gamète, condensant dans une structure incroyablement petite une vie à venir... Toutefois malgré toutes ces recherches en biologie et étant également un pionnier des approches interdisciplinaires en biologie cellulaire, il ne peut que se résoudre à admettre sa totale incapacité à nous dire : pourquoi et comment la vie est apparue. Sa démarche a été mise en pratique au département de biologie cellulaire et biophysique qu’il a fondé en 1996 puis dirigé au sein de l’EMBL à Heidelberg en Allemagne et reste sans réponse sur cette question cruciale.

Pour savoir l'état de l'avancée de nos connaissances, voici le site du CNRS qui synthétise toutes les informations réunies à ce jour sur ce sujet : https://sagascience.com/origines/emergences-de-la-vie/

Quelle définition pour la Vie ?

L'éminent professeur Remy Hennet, PhD – Geochemistry, Princeton University, 1987, a défini la vie comme un état particulier d’instabilité organisée... Pourquoi pas ...

Victor Kunin, du Department of Molecular Genetics, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel, un expert réputé en bioinformatique, biologie évolutive et microbiologie comme étant un système d’acide nucléique et de protéines polymérases avec un apport constant de monomères, d’énergie et de protection, travaux publiés en 1999, A SYSTEM OF TWO POLYMERASES – A MODEL FOR THE ORIGIN OF LIFE (EN, PDF, 9p). Bon et alors, quelle utilité en exobiologie ? ....

Gustaf Arrhenius, professeur de biogeochimie du Geosciences Research Division at Scripps Institution of Oceanography, University of California, San Diego, et ex-membre de l'équipe de planification de l'analyse des échantillons lunaires de la NASA, l’a décrite comme un système capable de coloniser un milieu selon les ressources disponibles selon une modélisation mathématique très discutée et non complètement démontrée par les milieux scientifiques !

Présenté sous la forme de l’équation suivante, une relation calculable (enfin !) contenant une ou plusieurs variables : S = C x A puissance Z (S représentant le nombre d’espèces, A la surface, et C et Z des constantes à réajuster selon le contexte). De surcroît, notons que cela ressemble beaucoup à ce que l'on appelle un tenseur en mathématiques dont les étonnantes implications ne seront pas traitées dans cet article. La NATURE est faite de MATHS !

S = C . A ^Z

Mais il reste une difficulté, c’est le calcul de la constante Z. Cette théorie tente de réaliser l’existence d'une relation « Nombre d’espèces - surface » (SPAR pour les anglophones ; pour « Species-area relationship ») qui postule que plus une surface est grande, plus le nombre d'espèces y augmenterait, de manière exponentielle. Voilà qui serai bien plus utile pour l'astrobiologie !

Sa formule s’applique aussi bien rétrospectivement que projectivement. Olaf Arrhenius a présenté cette formule mathématique simple destinée à décrire, prédire ou calculer la richesse écologique (ou la pauvreté) d’un territoire en fonction de l’aire disponible pour la faune et la flore sur ce territoire et pour modéliser le nombre d'espèces dans une « collection » d'échantillons (actuelle ou passée ou extraterrestre) et est donc parfaitement valable aussi en exobiologie.

Cette équation facile à manipuler, peut se vérifier tant avec des plantes et animaux actuels, que des fossiles (étude de la diversité des espèces fossiles d’un gisement donné) avec des ensembles de données que les scientifiques peuvent étudiés avec une bonne marge de fiabilité et en modifiant à l'envie les variables. Elle s'applique donc théoriquement tant à l’échelle d’une île, que d’un continent ou d’une portion de continent voire donc d'une exoplanète.

Les recherches d’Arrhenius portent sur la sédimentation des océans, la chimie cristalline des solides naturels et synthétiques, la supraconductivité, la chimie cosmique, la chimie prébiotique et l’enregistrement sédimentaire de la vie sur Terre et sur Mars. Suivant les traces de son grand-père qui avait été pionnier en matière d'exobiologie, il a aussi été membre de l'équipe de la NASA (« Center of Research and Training in Exobiology ») spécialisée en recherche et formation en Exobiologie, en Californie à l'« UCSD Space Institute » (à partir de 1991).

etc....

Vous l'aurez compris : il y a des définitions pour tous les goûts et (presque) chaque chercheur a la sienne. D'ailleurs avec certaines de celles-ci cela tourne au grand n'importe quoi car une bagnole (système complexe et ayant une source d'énergie) ou même une bouche à incendie (eau) pourrait être déclarée vivante ....

BCI / Biological Complexity Index

Il semble pourtant se dégager un consensus sur un concept : le BCI/Biological Complexity Index pour "indice de complexité biologique" en Français.

Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue scientifique suisse Challenge, a conduit à estimer à 100 millions le nombre de planètes qui seraient habitables dans notre galaxie.

Assessing the Possibility of Biological Complexity on Other Worlds, with an Estimate of the Occurrence of Complex Life in the Milky Way Galaxy, 2014, 5(1), 159-174; https://doi.org/10.3390/challe5010159

Abs :

La spéculation rationnelle sur l'évolution biologique sur d'autres mondes est l'un des défis majeurs de l'astrobiologie. Avec la confirmation croissante de la multiplication des systèmes multi-planétaires dans l'univers, la perspective d'une redondance de la vie dans le cosmos gagne un large soutien. Étant donné le nombre considérable de demeures possibles à la vie susceptibles d'être découvertes sur une base continue, la perspective que la vie aurait pu évoluer pour devenir des communautés complexes, macro-organismiques mérite au moins une réflexion. À cette fin, nous proposons ici un indice de complexité biologique (Biological Complexity Index = BCI), conçu pour fournir une estimation quantitative de la probabilité relative que des formes de vie complexes, macro-organismiques, aient pu émerger sur d'autres mondes. La BCI classe les planètes et les lunes selon des caractéristiques de base de premier ordre, détectables avec la technologie disponible. Selon notre calcul, seulement 11 (~ 1,7%) des planètes extrasolaires connues à ce jour ont un BCI supérieur à celui d’Europa; mais par extrapolation, le total de ces planètes pourrait dépasser 100 millions dans notre seule galaxie. Il s’agit de la première évaluation quantitative de la plausibilité d’une vie complexe dans l’univers à partir de données empiriques. Cela corrobore l'idée selon laquelle l'évolution de la vie complexe sur d'autres mondes est rare en fréquence mais importante en nombre absolu.

Pour effectuer cette évaluation, 637 exoplanètes découvertes depuis la Terre» ont été passées en revue de sorte que, pour chacune de celles-ci «un 'indice de complexité biologique' (BCI en Anglais)» a été établi «à partir des données collectées par les différentes agences spatiales».

Cet indice est obtenu par la prise en compte «de paramètres tels que la température de l'exoplanète, l'énergie qu'elle reçoit de son astre, ses caractéristiques orbitales, son âge ainsi que sa nature rocheuse ou non».

Dans le cadre de ce classement, intégrant des corps du système solaire, on constate que la Terre est deuxième avec un score de 0,97 et Mars septième avec un score de 0,83, tandis que «Europe se classe à la 14e place avec un score de 0,71».

Si d'après les calculs, «98,4% des exoplanètes étudiées ont un indice de complexité biologique inférieur à celui d'Europe», 10 sur les 637 étudiées affichent un indice «au moins équivalent».

A partir de l'hypothèse que «ce rapport d'habitabilité potentiel (10 sur 637) est constant dans l'Univers», il est apparu que100 millions de planètes présentent «des caractéristiques compatibles avec l'évolution d'organismes complexes».

Ce chiffre doit cependant être relativisé, car l'indice BCI, n'est pas un indice de probabilité de trouver la vie, mais un élément de classement des planètes les unes par rapport aux autres en fonction de «leur compatibilité avec des scénarios évolutifs complexes»: par exemple, même si «la planète Gliese a beau tenir le haut du pavé en présentant un indice de complexité biologique supérieur à celui de la Terre, il n'est pas évident du tout qu'elle puisse réellement abriter de la vie».

Par ailleurs, cet indice BCI peut aussi être comparé avec l'indice de similarité terrestre (ESI = Earth Similarity Index) défini également pour les corps célestes.

Earth Similarity Index (ESI)

(sources : PHL (CC) Planetary Habitability Laboratory @ UPR Arecibo, 2019 / ESO - https://fr.wikipedia.org/wiki/Indice_de_similarit%C3%A9_avec_la_Terre)

L'indice de similarité avec la Terre, parfois noté IST (en anglais : Earth Similarity Index, noté ESI), mesure la ressemblance d'un objet céleste (planète, satellite, …) à la Terre sur une échelle de 0 à 1, la valeur 1 correspondant à une planète identique à la Terre.

Cet indice est fonction de quatre paramètres : le rayon moyen et la masse volumique apparente de l'objet, la vitesse de libération et la température à la surface de l'objet.

Une valeur comprise entre 0,6 et 0,8 correspondrait à des objets habitables par des extrêmophiles.
Une valeur comprise entre 0,8 et 1 est attribuée à des planètes ou exoplanètes rocheuses semblables à la Terre et capables de retenir une atmosphère apportant un climat relativement tempéré¹.

Cet indice est très « géo-centré » et postule l'obligation d'avoir comme seule référence la TERRE ! C'est assez peu fiable au final.

La valeur de l'indice est obtenue par une formule :

L'ESI a été proposé, en 2011, par des collaborateurs du Planetary Habitability Laboratory (PHL) de l'université de Porto Rico à Arecibo - Image :Wikimedia Commons

 

 

où :

• ${\displaystyle x$x _i  est la valeur d'un paramètre (le rayon moyen, par exemple) pour l'objet céleste ;
• ${\displaystyle x_{i_{0}}}$ x _io est la valeur de ce paramètre pour la Terre ;
• ${\displaystyle w_{i}}$ w _i  est la pondération de ce paramètre ;
• ${\displaystyle n}$n  est le nombre de paramètres pris en considération.

Les paramètres et leur pondération sont les suivants :

Paramètres                                  x           w

Rayon moyen                             1           0,57

Masse volumique apparente       1          1,07

Vitesse de libération                   1          0,70

Température à la surface         288 K°    5,58

A titre de comparaison, la lune a une valeur de 0,56,  Vénus de 0,445 et Mercure de 0,6.

Une expression ESI simplifiée, en fonction du flux stellaire et du rayon d'une planète, est utilisée pour les exoplanètes car il existe peu d'informations à leur sujet. L'ESI (S, R) est donné par :

 

Wikipedia® CC BY 3.0

 

où S est le flux stellaire, R le rayon, S⊕ le flux solaire de la Terre et R⊕ le rayon de la Terre. Cette expression ESI utilise la moyenne quadratique comme métrique de distance, ce qui est très pratique pour interpréter de manière statistique (par exemple, une distribution khi-carré). Cette expression peut être utilisée pour les planètes détectées par la méthode de transit (Kepler, TESS, Plato, etc.) où seul le rayon de la planète est connu. Il est également extensible aux planètes détectées par la méthode de vitesse radiale c'est-à-dire avec par exemple HARPS, High Accuracy Radial velocity Planet Searcher, en français « Chercheur de planètes par vitesses radiales de haute précision », un spectrographe placé au foyer Cassegrain du télescope de 3,6 mètres de l'ESO, à l'observatoire de La Silla au Chili, et reçoit sa première lumière le 11 février 2003 lors de la première nuit de tests¹³. L'étoile HD 100623 est le premier objet observé où seule la masse est connue en supposant que R = M1 / 3, où M est la masse de la planète (ou masse minimale). En douze ans, depuis 2003, HARPS a permis de découvrir plus d'une centaine de planètes, d'en confirmer nombre d'autres mais aussi de remettre en cause l'existence de certains objets annoncés par d'autres équipe. Le chercheur principal (Principal Investigator) de HARPS est le fameux Michel Mayor, qui est le codécouvreur avec D. Queloz de la première exoplanète, de l'Observatoire de Genève. Les responsables scientifiques du projet (Project Scientists) sont Didier Queloz, de l'Observatoire de Genève, et Luca Pasquini, de l'ESO à Garching.

HARPS a permis de découvrir, entre autres, en août 2004, μ Arae c, la première super-Terre¹⁸ ; en mai 2006, HD 69830 b, HD 69830 c et HD 69830 d¹⁹, le triplet de planètes de masse neptunienne surnommé le « Trident de Neptune »²⁰ ; en avril 2007, Gliese 581 d, la première super-Terre située dans la zone habitable d'une petite étoile²¹ ; en avril 2009, Gliese 581 e, la plus légère des exoplanètes jamais détectées autour d'une étoile normale jusqu'alors (1,7 masse terrestre)²² ; en octobre 2012, α Centauri Bb, l'exoplanète la plus proche de la Terre (4,37 années-lumière), désormais de la masse minimale la plus faible détectée par vitesse radiale (tout juste 10 % supérieure à la masse de la Terre), et correspondant au plus faible signal planétaire jamais détecté par la méthode des vitesses radiale (51 centimètres par seconde de demi-amplitude)²³.
HARPS a permis de confirmer, entre autres, en septembre 2009, la nature de planète tellurique de CoRoT-7 b²⁴.
En avril 2015, 51 Pegasi b, première exoplanète découverte autour d'une étoile de la séquence principale et prototype des Jupiter chauds, devient, grâce à HARPS, la première exoplanète dont le spectre de la lumière visible réfléchie a été directement détecté²⁵.
En juillet 2017, une planète tellurique, Ross 128 b, est découverte autour de Ross 128. Située dans la zone d'habitabilité, elle est la seconde exoplanète la plus proche du Système solaire après Proxima b.

(source : Wikipédia®)

Une relation masse-rayon peut également être utilisée pour cette conversion, mais elle n’est pas nécessaire car elle donne des résultats similaires dans les valeurs d’intérêt (c’est-à-dire proche de ESI = 1,0).

Cette équation parcimonieuse a une utilité, ....  mais encore une fois limitée sur le sujet qui nous intéresse !

La complexité biologique (BCIrel) par rapport à la similarité terrestre (ESI), telle que calculée dans Schulze-Makuch et al., pour les planètes du système solaire (carrés orange) et les satellites (carrés jaunes), et pour 365 exoplanètes pour lesquelles BCI vaut 0. Les valeurs de BCI sont des mondes d'eau rocheux (cercles violets).
Crédit : (CC) Planetary Habitability Laboratory @ UPR Arecibo, 2019

Les 2 systèmes ESI/BCI comparativement prévoient par approximation des exomondes potentiellement susceptibles de supporter la vie à leurs surfaces ....

Une définition globale s'impose ainsi que la nécessité de "quantifier" le vivant de façon logique et synthétique que je pourrais décrire comme étant la suivante : " tout être vivant est donc un type de réseau fait de molécules et de structures matérielles capables d'enrichir et de transcender son information locale sans cesse au niveau biochimique en relation avec son phylum ainsi qu'en s'appuyant de l'aide de l'information extérieure tant que ses besoins sont garantis et que la seconde loi de la thermodynamique soit équilibrée sans cesse par une énergie de travail au sens physique" (il faut rappeler aussi qu'un être vivant de quelque nature qu'il soit, terrestre ou non, est aussi dans des états de modifications internes biochimiques et temporels permanents) et selon certains définissable comme une complexe machine biologique extraordinaire fortement automatisée avec certains degrés de liberté (actions, pensées, cultures, arts, sociétés), certes, soit pour les uns juste périssable (courant religieux), pour d'autres améliorables (courant Transhumaniste) et un mystère insoluble pour la majorité des gens ! Pour ma part, tout fonctionne en réseau à des échelles différentes et différenciées, organisées par criticité donc des lois de puissance simples. La Nature est très économe et gouvernées par des lois inviolables et intranscendantales ... Mais, au final, personne n'est d'accord, et le débat ne sera clos que lors de la vérification des données et après maintes discussions houleuses entre les scientifiques. Bref, aucun consensus avant longtemps. La science c'est du "dur" !

Course de la vie sur Terre - Aux origines de la vie - (crédit graphique : fr.slideshare.net)

De toute façon, notre ADN terrestre, assimilable à une grammaire 3D en base 4ou+ (voir plus, lire ci-après), a permis de développer des centaines de milliers de phylums durant plus de 4 milliards d'années dont un intelligent : l'Homme. Toutes les conditions ont été réunies pour cela par effet de certaines circonstances. Nous en savons hélas bien peu sur celles-ci à ce jour. Il n'est, heureusement, pas utile dans le cadre de cette étude d'une trop longue digression sur la chimie de la vie carbonée de type C-H-O-N ou non car c'est d'une granularité trop fine dans cette étude, et, ici, la présence d’éléments chimiques en quantité suffit, et nous en sommes au balbutiement en termes de recherches sur ce point dont parle André Brack, (vidéo YouTube, Une vidéo réalisée par le Monde de la Ferme des Etoiles. Découvrez leurs activités et leur webtv sur www.fermedesetoiles.com.), qui est un Directeur de Recherche Emérite au Centre de biophysique moléculaire du CNRS à Orléans et astrobiologiste, qui étudie les origines de la vie, son évolution et sa distribution dans l'Univers, et c'est encore plus flagrant avec l'ADN dont on ignore l'origine et toutes les subtilités !

La génétique recèle, en effet, tant sur Terre que sur d'éventuels autres mondes, encore bien des mystères. Nous sommes encore un peu au même stade que Mendel au milieu du 19ème siècle et ses célèbres petits pois, en bien des points, dans l'état de l'avancement de la recherche en exobiologie ou en "Xénologie" !

L'ADN

Portion d'ADN en 3D - crédit graphique : Wikipedia® CC BY 3.0

Pour rappel :

Les 3 éléments de l'ADN composent des nucléotides monophosphates et sont constitués :

• d'un groupe phosphate ;
• d'un sucre, le désoxyribose ;
• de 4 bases azotées, Adénine, Guanine, Cytosine, et Thymine ;
• de bases qui se rassemblent deux à deux : A et G sont des purines, C et T sont des pyrimidines.

Le tout forme une macromolécule biologique assemblée en 2 brins d'une structure en double hélice avec une torsion de 16/18 degrés avec un pas constitué d'environ 10,4 à 10,5 paires de bases et s'appelle un chromosome selon les connaissances accumulées depuis 1960. Et nos 46 chromosomes représentent 2 mètres d’ADN compacté dans un très petit volume similaire à un solénoïde !

Les suites plus ou moins longues de séquences de paires de bases sur des chromosomes forment des gènes qui encodent des protéines et, schématiquement, vont "fabriquer" un animal ou une plante selon le code disponible avec des milliers ou des millions de configurations possibles, la Nature ayant des entrepôts bondés de plans comme on le constate depuis la succession de périodes variées et d'extinctions massives depuis des milliards d'années ....

On ignore encore à ce jour l'origine et les étapes du développement de l'ADN et de l'ARN (l'acide ribonucléique). Une des seules théories sérieuses existante sur ce sujet est celle conduite par John CHAPUT et ses collaborateurs de l'université d’Arizona qui est celle de l'ATN, l'acide thréonucléique, comme précurseur des acides nucléiques, (dans Nature Chemistry, "Darwinian evolution of an alternative genetic system provides support for TNA as an RNA progenitor", 2012, DOI:10.1038/nchem.1241).

 

Lignée depuis un hypothétique précurseur des sucres des acides nucléiques, le Thréose, préARm, puis de l'ARN et ADN.
crédit graphique : © médecine/sciences - Inserm

 

En fait, c'est une théorie bien étayée avançant que l’ARN puis/ou l'ADN ont été précédés dans l’évolution par un matériel génétique certainement beaucoup plus simple et plus abondant, très disponible, et assemblés avec des matériaux très répandus dans les temps de l'émergence de la Vie sur Terre. 

 

A. Structures des triphosphates d’acide nucléique (3’, 2’)-α-L-thréose (tNTP), et d’ADN (dNTP). B.  Structures de nucléotides d’α-L-thréofuranosyl 3’→ 2’ liés (ANT), et de nucléotides de β-D-ribofuranosyl 5’→ 3’ liés (ARN) -  EDP Sciences - © médecine/sciences - Inserm

 

Parmi les nombreux systèmes étudiés actuellement, l’acide nucléique (3’, 2’)-α-L-thréose (ANT, Figure ci-dessus) pourrait donc bien jouer le rôle de précurseur de l’ARN à cause de sa simplicité structurale - son architecture moléculaire est formée de thréoses qui ont seulement un atome de carbone de moins que ceux des riboses de l’ARN - et de sa capacité étonnante à former des structures hélicoïdales stables avec des brins complémentaires d’ANT ou d’ARN indifféremment selon des mécanismes que nous ignorons encore.

En conclusion de son travail, publié en français en 2012, et, diffusé par l'INSERM, sur ce sujet d'étude, le docteur Annabelle Gillig du Biodesign Institute, Arizona State University, déclare que "par une méthode de sélection in vitro basée sur le principe de l’évolution darwinienne, il a été établi que des molécules d’ANT peuvent avoir des fonctions aussi complexes que celles de l’ARN, ce qui suggère qu’il puisse être l’ancêtre du système génétique conventionnel basé sur ce dernier. Ainsi, la sélection in vitro s’est révélée être un outil remarquable qui pourra être utilisé dans de futures études visant à renforcer la théorie de l’ANT comme ancêtre de l’ARN dans un hypothétique monde d’ANT". (sources : Alternative genetic system supports the hypothesis of an RNA precursor, Med Sci (Paris), Volume 28, Number 8-9, Août–Septembre 2012, Med Sci (Paris) 2012 ; 28 : 710–713, titre et texte FRA : "L’évolution darwinienne d’un système génétique non conventionnel met en évidence un ancêtre potentiel de l’ARN", DOI:  https://doi.org/10.1051/medsci/2012288013 et © 2012 médecine/sciences – Inserm / SRMS.

Et il y a mieux : les 4 bases nucléiques ainsi que des acides aminés se seraient formés très facilement, presque spontanément, automatiquement, chimiquement dès les premiers âges de la Terre à partir de précurseurs ! Comme nous l'observons avec le schéma suivant :

Origines communes des précurseurs d'ARN, de protéines et de lipides dans un protométabolisme cyanosulfidique. Nous montrons que les précurseurs des ribonucléotides, des acides aminés et des lipides peuvent tous être dérivés par l'homologation réductrice de l'acide cyanhydrique et de certains de ses dérivés et que tous les sous-systèmes cellulaires pourraient être apparus simultanément grâce à une chimie commune.
- © National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine

 

Les chercheurs de l'équipe du professeur Sutherland déclarent dans leur étude de 2015 que " Les étapes clés de la réaction sont conduites par la lumière UV, utilisent du sulfure d’hydrogène comme réducteur et peuvent être accélérées par le cyclage photo redox de Cu (I) - Cu (II).", et observent que "Les membranes des principaux amphiphiles formant les trois règnes de la vie sont les esters ou les éthers de glycérol-1-phosphate (20/21/22)" composés qui sont formés à ce stade. La figure précédente montre des précurseurs d'un jeu d'acides aminés (glycine, alanine, valine, proline, serine, acide aspartique). Et voilà comment la vie se répandit sur Terre en quelques millions d'années selon ses travaux. La Chimie suggérée par le scénario géochimique et cataclysmique des auteurs durant les premiers âges de la Terre est bien représentée et précisée aussi par cet autre schéma :

Chimie protobiotique dans un scénario d'impact post-météoritique.
- © National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine

Cette étude de 2015 est assez extraordinaire car elle représente un enchainement de chimie pure sans faire intervenir d'hypothèses compliquées ou à de multiples inconnues ! L'article complet : Common origins of RNA, protein and lipid precursors in a cyanosulfidic protometabolism, (EN, PDF), Published online 2015 Mar 16. doi:  [10.1038/nchem.2202]

En effet, nous savons à peu près quel était le milieu physico-chimique de l'origine de la vie sur Terre et des travaux très intéressants conduits depuis 2009 par des chimistes pensant avoir découvert comment les réactions sur Terre ont donné naissance à des molécules essentielles à la génétique et au métabolisme énergétique, notamment, l’équipe de John Sutherland, University of Cambridge, qui "rapporte avoir créé des précurseurs d’acides nucléiques en utilisant juste le cyanure d’hydrogène (HCN), le sulfure d’hydrogène (H2S) et la lumière ultraviolette (UV) en simulation (mais sachant aussi que les chutes météoritiques étaient très communes au cours de l'Hadéen). En outre, selon le professeur Sutherland, les conditions de production des précurseurs d’acides nucléiques créent également les matériaux de départ nécessaires à la fabrication des acides aminés et des lipides naturels. Cela suggère qu’un seul ensemble de réactions aurait pu donner lieu à la plupart des éléments constitutifs de la vie simultanément." (source : doi:10.1126/science.aab0325). Ce que je pense être une des conditions initiales majeure.

 

Des chercheurs ont peut-être résolu l'énigme de l'origine de la vie sur la Terre. Richard Bizley/Science Source © 2018 American Association for the Advancement of Science. All rights Reserved. AAAS is a partner of HINARI, AGORA, OARE, CHORUS, CLOCKSS, CrossRef and COUNTER.

  L'origine de la vie sur Terre semble être fondamentalement un ensemble de paradoxes mais aussi un questionnement bien ancien comme vu précédemment. Pour que la vie ait commencée, il devait exister une molécule génétique - quelque chose comme un précurseur de l’ADN ou l’ARN comme vu précédemment - capable de transmettre des "plans" pour la fabrication de protéines, les molécules les plus efficaces de la vie sur Terre. Mais les cellules anciennes comme modernes ne peuvent pas copier l’ADN et l’ARN sans l’aide des protéines elles-mêmes. Pour rendre les choses plus irritantes, aucune de ces molécules ne peut faire son travail sans lipides gras, qui fournissent les membranes dont les cellules ont besoin pour contenir leur contenu (des études sur les vésicules sont citées plus loin). Et dans une autre complication supplémentaire de type "poule-œuf", des enzymes à base de protéines (codées par des molécules génétiques) sont nécessaires pour synthétiser les lipides nécessaire. Toutefois à ce stade, le code génétique par acide nucléique (ADN ou ARN ou autres) ne peux pas être défini comme étant universel comme un DVD porte des informations ou une carte SD, les stockant dans un format mais n'est pas l'information elle-même ! On ignore encore le comment du pourquoi du codage bien qu'une piste soit suivie avec espoir (à travers le ribosome). (sources mixées : Posted in: Biology  Chemistry  doi:10.1126/science.aab0325)

Pour suivre les meilleurs avancées sur cette quête, voir ici : Origins of life

Il y a donc 4 bases nucléiques connues depuis les années 1960, mais il est apparu depuis aussi une 5e base ; variante très fréquente de la cytosine : la 5-méthylcytosine ou 5mC et puis une 6e base, identifiée chez des bactéries, une variante de l'adénine, la 6-méthyladénine (ou 6mA) et certains chercheurs parlent ainsi d'une 7e base avec la 5-formylcytosine, et même d'une 8e base avec la 5-carboxylcytosine ! Globalement portant un groupement chimique méthyl supplémentaire ... Cela s'appelle la méthylation, un processus métabolique vital se déroulant sans cesse à un rythme effréné dans les cellules. Elle joue un rôle primordial dans la synchronisation de la réplication du chromosome, la réparation des mésappariements dans l'ADN, favorise la transcription fortement ou va au contraire l'inhiber, etc ... 

(source : INSERM).

Ces 4 nouvelles bases sont autant de clés supplémentaires à ajouter au trousseau destiné à ouvrir les portes du génome ....

Et on ignore aussi l'étendue de l'importance des étapes du repliement du génome en trois dimensions dans le noyau, ou le rôle précis des ARN, molécules intermédiaires entre gène et protéine. Le code génétique est très méconnu avec 3 millions de paires regroupés en gènes actifs et d'autres "éteints" .... Et, de récentes études pointent le brassage génétique de nos ancêtres sur notre phylum homo sapiens  (en 2008, l’équipe du généticien allemand Svante Pääbo a complété le premier brouillon d’un génome néandertalien, et ce n'est seulement qu'en 2010 qu’en est paru le premier portrait complet. Révélant entre autres choses que nos deux « espèces » s’étaient rencontrées à quelques reprises et avaient fait des enfants. Et ce n’est qu’en 2012 qu’on a eu droit aux gènes d’un autre cousin jusque-là inconnu, le Dénisovien).
 
Bref, nous ne sommes pas arriver au point final des découvertes concernant la génomique ni son interaction avec l'épigénétique ... d'autant que l'on peut conclure sans risque que l'ADN est particulier à la terre, produit du milieu planétaire local donc pas une structure universelle obligatoire à la vie ailleurs .... CQFD

En outre, une excellente synthèse sur les connaissances actuelles, établie par Christophe Malaterre* qui est docteur en philosophie à l’université Paris 1 – Panthéon Sorbonne, ici : Expliquer les origines de la vie : structures et schèmes explicatifs et en particulier sur "l’identification des schèmes explicatifs à l’œuvre dans les théories sur les origines de la vie" reste d'actualité à défaut de modèle plus précis et surtout accepté par la communauté scientifique. (réf : Noesis [En ligne], 14 | 2008, mis en ligne le 28 juin 2010, URL : http://noesis.revues.org/1656).

Cita : * "Spécialiste en philosophie des sciences, il s’intéresse tout particulièrement aux questions qui touchent les origines de la vie et la transition du physico-chimique au biologique. Il est affilié à l’Institut d’Histoire et Philosophie des Sciences et Techniques, et a enseigné au MIT et à la Suffolk University".

Et au fond, on observe déjà que peu de choses ont été validées par rapport l'équation de Drake et il demeure toujours à ce jour une incertitude d’existence de vie sur d'autres mondes tant que la preuve de vie irréfutable sur d'autres corps célestes n'est pas reconnue par la science et portée à la connaissance du public !

En conséquence de tous ces prémisses, il y a donc plusieurs parties de formulations à traiter sur ces bases pour tenter de s'approcher de notre but car il est certain que la Vie est abondante dans l'Univers.

Partie II : Les conditions de l'émergence la VIE

Inventaire des conditions vitales du vivant.

Une équation formulerai bien ces conditions ci-dessous et que je présente volontairement absconse et partielle car cette formulation spéculative à ce stade, n'est pas encore reconnue à ce jour ni validée par une publication donc un DOI.

E = { Mr * Ch * Tmoy * (PressionAtm) * O2/Azote * H₂O * TypeSpectral * Rplanète * Aérolithes * ionisation * (Eltmétalliques-géologiques)_planètes * T (DR) }


(12 termes_11+1)
nota : pour notre système Solaire ainsi que la plupart des étoiles- sœurs de la Terre issues de la novæ originelle ou nébuleuse proto-planétaire (théorie Coatlicue), les termes {TypeSpectral - type G}, {Aérolithes} et {T} sont bien sûr par convention égaux à 1.

(Ĕ à prononcer é-kù - (ĕ'-kŭ), Hawaïen, projection arrière du "manu ihu" (pièce d'arc) d'un canot sur lequel repose le "kaiapoi" (planche météorologique). (Pas sur tous les canots). Traduisible par : "Montrer la terre avec le museau" ; "Faire des trous en soutien" ; "À la racine de", généralisable par la proposition de : concept d'aide à la navigation à partir d'une base, d'un enracinement) - ( Ĕ, E surmonté d'un signe diacritique, comme dans des langues de pays de l'Europe de l'est dont l'usage est désormais déprécié, obsolète depuis des réformes linguistiques dans les années 1990).

Le produit Ĕ obtenu ne peut avoir bien naturellement que deux valeurs : 0 ou 1. Soit :  Vie ou pas, (intelligente ou non à ce stade de la démonstration importe peu, et quant à établir des moyens ou protocoles de communications avec une intelligence extraterrestre est de toute façon hors du champ de cette étude hormis en évoquer les rares tentatives documentées)

Il faut aussi considérer les erreurs ou cas particuliers comme c'est possible avec le résultat d'un calcul avec un choix à deux possibilités et veiller à discriminer les faux-positifs (déclaré positif, là où il est en réalité négatif) ou faux-négatifs (c'est à dire qu'il ne détecte pas ce pour quoi il est conçu !). Par exemple, par le processus nommé "serpentinisation". Le terme de réaction de serpentinisation est souvent utilisé pour désigner l'altération hydrothermale de tous les constituants potentiels d'une croûte océanique, de chimie basique à ultrabasique, principalement des silicates ferromagnésiens (olivine, clinopyroxène et orthopyroxène), subissant une altération hydrothermale impliquant des phénomènes d'oxydation et d'hydratation. mais pas le signe d'une vie même si il est répandu et accepté par la communauté scientique qu'il y a beaucoup de mondes océaniques dans la Galaxie .... arXiv:1806.05909 [astro-ph.EP], Planet Size Distribution from the Kepler Mission and its Implications for Planet Formation, [Submitted on 15 Jun 2018], EN, PDF, 2 pages, 4 figures.


Cita : Marie-Laure Pons, ENS Lyon - Laboratoire de Géologie de Lyon, 2014

"Les réactions modèles de serpentinisation sont décrites par les équations ci-dessous :

• 3 Fe₂SiO_{4 (fayalite)} + 2 H₂O → 2 Fe₃O_{4 (magnétite)} + 3 SiO₂ + H₂  ;
• 3 Mg₂SiO_{4 (forstérite)} + SiO₂ + 4 H₂O → 2 Mg₃Si₂O₅(OH)_{4 (serpentine)}  ;
• 4 H₂ + CO₂ → CH_{4 (méthane)} + 2 H₂O (réaction catalysée par la magnétite).

Autrement dit, certains biomarqueurs actuellement recherchés par les chercheurs comme de l'eau, du gaz carbonique ou du méthane sont en réalité des produits physico-chimiques de nature purement géologique et pas du tout biologique !!!

Les systèmes hydrothermaux connus sur Terre ou fumeurs sont également le lieu d'une synthèse de formaldéhyde HCHO, notamment par oxydation de méthane (CH₄) ou par réduction de formiate aqueux (HCOO^-) ou de CO₂.). Le formaldéhyde est un précurseur connu de la synthèse prébiotique d'acides aminés (ex. glycine), briques des protéines, et de la synthèse de bases azotées, composant majeurs des molécules d'ARN et d'ADN.

D'autres molécules organiques, comme certains acides (ex. CH₃COOH, acide acétique), sont synthétisés en contexte hydrothermal océanique. Ces réactions sont également catalysées par des sulfures de fer et de nickel, produits de la serpentinisation, comme la greigite et la mackinawite, ainsi que des alliages de fer et nickel comme l'awaruite (également connue sous le nom de joséphinite).

De plus, les fluides hydrothermaux contiennent de l'ammoniaque NH₃ ainsi que du cyanure d'hydrogène HCN, qui peuvent intervenir dans la synthèse d'oligomères azotés, synthèse observée en milieu hydrothermal alcalin (pH élevé) : il s'agit de la réaction de Strecker. L'hydrolyse à pH basique et température ~100°C de ces oligomères conduit à la formation de nouvelles molécules azotées utiles au vivant : outre la base azotée adénine, de la guanine (base azotée purique) ainsi que les premières bases azotés pyrimidiques (thymine, cytosine) sont détectées. Cette synthèse permet également d'obtenir des acides aminés (Ferris et al. , 1978)."

Réaction de "Strecker" - Droits réservés - © 1978 Ferris et al.

  (sources : ENS Lyon, dont le site à l'objectif d'introduire des thématiques émergentes non encore enseignées mais dont l'importance potentielle dans les années à venir pourraient amener leur apparition dans les programmes d'enseignement.)

Donc, il faut détecter des discriminateurs afin d'écarter les phénomènes abiotiques dans un premier temps pour éviter les faux-positifs avant de se retrouver dans un impasse biologique ou autre chose afin de suivre une démarche assurant la présence de Vie. Ainsi, les fluides issus de la réaction de serpentinisation fournissent les composés (H₂, CO₂, NH₃…) et certains minéraux issus de cette altération jouent le rôle de catalyseurs que les instruments pourront detectés.

En outre, la structure même des minéraux de la serpentinisation participe à ce caractère d'enceinte réactionnelle. C'est à dire, des taux d'O₂ trop faible ou des concentrations élévés d'ammoniaque NH_3, de cyanure d'hydrogène HCN et d'acide acétique indique l'absence de vie ! Au final, il conviendrai de se servir des excèdents de la réaction de Strecker comme d'un filtre abiotique au fil de la chaine de l'équation, tel les étapes du démarreur du moteur de la vie qui a calé ou stoppé à un moment par faute de combustible, de l'environement ou d'ingrédients ....

Et dès maintenant, il faut noter qu'il n'est pas nécessaire de rechercher dans la zone d'habitabilité présumée du modèle admis, la vie à tout prix (ce qui nous arrange bien puisque l'on a des exoplanètes autour de pulsars, dans des nébuleuses, etc ... présences qui ne sont pas explicable par le travail de Drake ou de Seager ! Quant à l'eau, elle est présente abondamment à la lumière des observations, partout sous maintes formes ! (voir le schéma plus loin des états d'H₂O) mais simplement mesurer l'énergie reçue par un astre froid autour d'une étoile ou objet astronomique énergétique ou supermassif absolument quelconque ainsi que sa température, car comme toujours en physique, il est finalement question que de la Pression et de la Température d'un système étudié.

Il va falloir aussi augmenter d'un facteur 10³ soit 1 000 fois au minimum voire 10⁶ (1 000 000 fois) le degré de précision des mesures astronomiques ! Les autres grandeurs de la thermodynamique sont utiles et vont nous aider, soit : volume, énergie et entropie ! (Soit une couche géologique fournissant en quantité des éléments chimiques, du travail calorifique ou des conditions physiques d'évolution et une auto-organisation ou des patterns auto-générateurs de vie, les implications de la seconde loi de la thermodynamique, etc ....).

D'autre part, toute prévision des conditions du milieu spatial reste une tâche ardue. On sait reconnaître par exemple une région active du Soleil susceptible de donner lieu à une éruption. Prédire l’intensité et l’heure de cette éruption relève en revanche du défi impossible. Sur une étoile lointaine, c'est actuellement hors de notre portée. Il en est de même avec d'autres besoins scientifiques dans le cadre de cette étude et les difficultés augmentent avec les distances comme les degrés d'incertitudes !

De nouveaux instruments au service de la recherche d'exoplanètes

Durant la décennie à venir, les choses vont s'améliorer en matière d'instrumentation et de collecte de données. Comme : "Un nouvel instrument, nommé Expres, (pour Extreme Precision Spectrometer), un spectromètre très sophistiqué, spécialement dédié aux exoplanètes et qui s'apprête à décupler la sensibilité des observations, comme l'explique l'astronome Debra Fisher, membre d'une équipe de l'université de Yale, et, très similaire à l'instrument Espresso (pour Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations) de l'ESO (European Southern Observatory : Observatoire Européen Austral) disposé sur l'observatoire du mont Paranal au Chili (lieu extraordinairement stable atmosphériquement qui concentrera près de 70 % des capacités astronomiques mondiales avant la fin de cette décennie) sera lui opérationnel pour octobre 2018, car, Expres pourra augmenter d'un facteur 10 ou plus la sensibilité actuelle puisque « jusqu'à présent les plus petites exoplanètes que nous sommes capables de détecter avec des spectromètres terrestres sont des planètes de la taille de Saturne ou Jupiter (nda : des centaines de fois plus grands que la Terre ou Mars, et se sont les petites tailles de ces dernières qui sont visées)».

Expres vient d'être installé fin 2017, au foyer du Lowell Observatory Discovery Channel Telescope, de 4,3 m, situé à Flagstaff en Arizona géré par un département de l'université de Yale sous la codirection des professeurs D. Fischer et C. Jurgenson. Dans un premier temps, les astronomes observeront les deux mille étoiles recensées autour de la Terre, comprises dans un rayon de 50 années-lumière (nda : à partir du printemps 2018 et les premières mesures ont été analysées en juin 2018, au 1er Sept 2018, une partie des résultats a été publié auprès des professionnels).

La coupole du Discovery Channel Telescope sur Mars Hill à Flagstaff, AZ, USA
© Lowell Observatory

Les catalogues obtenus ou mis à jour (nda : programmes et projets en cours à Yale, ici : Exoplanet Searches) qui recenseront les planètes découvertes par ces deux instruments seront utiles aux futurs interféromètres spatiaux qu'ont en projet la Nasa et l'Esa pour imager toutes ces planètes. Ces observatoires spatiaux (nda : combinés avec les terrestres), qui formeront des télescopes virtuels de plusieurs dizaines de mètres de diamètre, voire jusqu'à quelques centaines de mètres pour les projets les plus audacieux, seront capables de voir des planètes de la taille de Vénus, Mars ou la Terre jusqu'à cette distance de 50 années-lumière". (Source : Futura-Sciences/exoterre/Expres - Publié le 20/03/2018)

Le spectromètre américain Expres (Extreme Precision Spectrometer) de l'Université de Yale en compétition avec l'Expresso européen de l'ESO. © Express Science Team

Signalons le très intéressant ensemble-observatoire SPECULOOS (Search for habitable Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars ) de l’ULiège qui va rechercher de nouvelles exoplanètes habitables au Chili. Le projet SPECULOOS, dirigé par Michaël Gillon (Groupe de recherche ExoTIC, Université de Liège), va démarrer ses premières observations à l’Observatoire Paranal de l’ESO (Chili). Il se concentrera sur la détection de planètes de la taille de la Terre en orbite autour d’étoiles ultra froides et de naines brunes. Fruit d’une collaboration entre les universités de Liège et de Cambridge, le système a été installé avec succès à l’Observatoire Paranal, et ses télescopes ont obtenu leurs premières images d’ingénierie et d’étalonnage, et forme une structure de 4 unités de fabrication allemande, surnommée les quatre « biscuits ». Les activités scientifiques démarreront en janvier 2019. L'idée étant qu’il existe quelques exemples d’exoplanètes en orbite autour de nombreuses étoiles, elles ne représentent au final qu’une infime fraction de toutes les exoplanètes découvertes, et moins encore sont potentiellement habitables.

Speculoos : quatre télescopes pour détecter des exoplanètes "froides", surnommés les 4 "biscuits" - crédit graphique : ESO

Courant Janvier 2019, un nouveau "telescope imager", (EN, PDF, 11pages), un fin observateur dans le domaine du proche infrarouge a été mis en service au Mt. Wilson en Californie sous la conduite de l'Université d'Exeter, UK, géré par le professeur Stefan Kraus : MIRC-X qui utilise les six télescopes de la rangée de l''interféromètre télescopique de 330 mètre de diamètre CHARA - Center for High Angular Resolution Astronomy de l'Université d'État de Géorgie (GSU) qui est le plus grand dans sa catégorie.

• MIRC-X est un puissant instrument inédit qui devrait voir les planètes dès le berceau, soit à partir des premiers signes d'accrétions.
• MIRC-X a pour but principal d'imager les systèmes planétaires en évolution ou même en formation. 
• MIRC-X devrai rapidement fournir des images stupéfiantes associé à CHARA (http://www.chara.gsu.edu/). 

MIRC-X: Schéma d'installation. Les miroirs paraboliques injectent de la lumière dans des fibres monomodes et ces fibres sont disposées selon un motif non redondant dans un réseau à rainures en V. Ensuite, un miroir sphérique focalise ces six faisceaux pour produire des franges d'interférence au niveau de la fente d'entrée du spectromètre de caméra. Schéma général optique de MIRC (Crédit: Monnier et al., 2010).

Image des plaques de polarisation MIRC-X (à gauche) et une vue des franges moyennée en longueur d'onde par rapport à l'angle de la plaque (à droite).
© Lowell Observatory

Principaux facteurs scientifiques, conception et fonctionnement des instruments :

The MIRC-X 6-telescope imager: PDF, arXiv:1807.03794v1 [astro-ph.IM] for this version, Instrumentation and Methods for Astrophysics (astro-ph.IM), 13 pages, 10 figures, presented at SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation 2018, Austin, Texas, USA, Stefan Kraus, John D. Monnier, Narsireddy Anugu, Jean-Baptiste Le Bouquin, Claire L. Davies, Jacob Ennis, Aaron Labdon, Cyprien Lanthermann, Benjamin Setterholm, Theo ten Brummelaar, (Submitted on 10 Jul 2018)

Le réseau CHARA : 6 télescopes de 1m de diamètre en étoiles formant un vaste interféromètre qui a la résolution angulaire d’un télescope de 330 m de diamètre - © Mount Wilson Institute, Pasadena, CA

Enfin, il y a un satellite lancé en avril 2018, TESS, Transiting Exoplanet Survey Satellite, un puissant télescope spatial, hautement spécialisé dans la détection d'exoplanètes selon la méthode du transit du lumineux c'est à dire en étudiant très finement les variations des flux lumineux d'une étoile qui trahissent le passage d'une ou plusieurs planètes passant devant son étoile hôte. TESS devra ainsi observer plus de 200 000 étoiles à la recherche de ces événements de type transits lumineux et aider probablement à découvrir des milliers d'exoplanètes à proximité de notre système solaire selon ces promoteurs. Et in fine, bien préparer le terrain à des études plus poussées, car certaines d'entre elles seront plus amplement étudiées par le James Webb Space Telescope qui aurai du être lancé par une fusée Ariane 5 depuis la base de Kourou en Guyane au printemps 2019 mais des retards ont repoussés le tir à fin mars 2021 au mieux ! Le JWST sera envoyé au point de Lagrange L2 à 1,5 million de kilomètres de la Terre au-delà de la Lune et "dos" au Soleil.

Schéma gravitationnel de tous les points de Lagrange, L1 à L5.
created by NASA - 12 août 2009 - CC BY 3.0
crédit graphique : Wikipedia®

TESS aura aussi à compléter le formidable travail mené par l’extraordinaire satellite Kepler entre 2009 et 2018, et prendre une relève fort bien venue par cet heureux événement de calendrier de lancement car hélas Kepler est bien d’ores et déjà condamné, en effet, ses réservoirs sont vides et Kepler devait cesser de fonctionner avant la fin de 2018 et ce fut le cas le 30 octobre 2018.

Le célèbre et formidable télescope Hubble monitoré depuis ces débuts par le STScI : Space Telescope Science Institute, à Baltimore, Maryland, (nda : c'est un télescope réflecteur à deux miroirs ; le miroir primaire mesure à lui seul environ 2,4 mètres de diamètre et a coûté plus de 350 millions de dollars - en fait c'est le "tube" d'un satellite militaire d'espionnage KeyHole "adapté" par la NASA à ces besoins et qui n'avait pas passé de façon concluante tous les tests de fiabilité des standards militaires USAF), d'une masse d'environ 11 tonnes, mesurant 13,2 mètres de long, opérationnel depuis 1990, qui a connu récemment une panne vite résolue de plus comme celles du type qu'à eut Kepler à savoir des pannes liées à d'usure aux roues de réaction faisant office de gyroscopes et qui sont des dispositifs orientateurs vers ses cibles stellaires (d'abord en juillet 2012 puis en janvier 2013) menaçant de faire arrêter prématurément la mission mais en novembre 2013, les équipes de la NASA et du constructeur du télescope spatial, Ball Aerospace, (en) Site officiel de Ball Aerospace Technologies Corp présentent un incroyable scénario imaginé pour poursuivre efficacement l'utilisation du télescope spatial en utilisant la pression des photons et de frictions spatiales selon un cycle complexe et très astucieux de 80 jours environ malgré la perte de deux de ses 4 roues de réaction (nda : un type de volant d'inertie utilisé dans les engins spatiaux pour modifier leur moment angulaire sans consommer de carburant, seulement de l'électricité) et la nouvelle mission est baptisée K2 (Kepler 2) "Second Light".

Le 5 octobre 2018, Hubble a été placé en "Safe Mode" puis Hubble a retrouvé son contrôle d'orientation selon un nouveau scénario et doit absolument tenir un lourd programme d'observations jusqu'à la relève du JWST fin 2021 qui sera projeté en L2 à 1,5 millions de km de la Terre, ET, Hubble : "est toujours aussi prisé par la communauté des astronomes avec 180 à 200 demandes d'observations qui peuvent être honorées chaque année, sur un total de 1 100 requêtes (représentant 3 000 à 3 500 orbites sur les 20 000 orbites annuelles). Trois projets d'observations de longue durée sont déjà programmés pour les années à venir²⁹ " - cita : Wikipedia®

Le télescope spatial Hubble de la NASA, qui a été lancé sur orbite en avril 1990, est en mode "sans échec" après une défaillance d'un de ses gyroscopes depuis le 5 octobre 2018.
Crédit: NASA

 

Le 5 octobre, le Gyro-2 a subi une défaillance catastrophique hélas longtemps attendue. Gyro-5 a été le premier des six à échouer en mars 2014. Il a continué d'afficher des problèmes de performances occasionnels tout au long du printemps et de l'été suivant, ce qui a entraîné des échecs intermittents d'acquisition et de ré-acquisition d'étoiles de guidage. Pendant ce temps, l'équipe des opérations aériennes de Goddard Space Flight Center et les équipes de planification et de supervision de STScI (Space Telescope Science Institute) ont travaillé avec courage pour mettre en œuvre des mesures d'atténuations afin de permettre des acquisitions réussies et ainsi prolonger la durée de vie de l'observatoire en mode 3 gyroscopes avec ceux restants (3, 4 et 6).

Pour maintenir le télescope pointé avec précision vers les étoiles observées, deux types d'actionneurs mis au point par la NASA sont utilisés :

• quatre roues de réaction (dont une de rechange) permettant en accélérant (jusqu'à 3 000 tours par minute) ou en ralentissant de modifier la vitesse de rotation du télescope sur lui-même ;
• quatre magnéto-coupleurs exploitant le champ magnétique terrestre pour désaturer (ralentir) les roues de réaction.

Présentation d'une roue de réaction/gyroscope spatial - Crédit: NASA

TESS sera complètement opérationnelle pour sa part pour octobre 2018 comme le spectromètre de détection d'exoplanètes Expres qui est lui au sol et mis en place fin 2017 sur le télescope Lowell en Arizona, après ses tests et réglages sur son orbite de travail (voir précédemment).

TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) - Image, crédit © NASA / JPL

Au 15 octobre 2018, certains résultats sont disponibles pour les professionnels mais pas encore suffisamment traités pour être présentés au grand public (nda : ce sont des données brutes, des mesures et des milliers de graphiques spectrographiques).

La recherche de la présence d'eau dans la quête d'exoplanètes

Il est confirmé que de l'eau en grande quantité existe dans le système solaire que les milieux interstellaires et exoplanétaires tant selon les observations que les calculs physiques standards sous plusieurs états comme le montre le graphique de référence des scientifiques sur les diverses formes d'H₂O recensées, ci-dessous :

Diagramme récapitulatif des états d'H₂O connus (selon les variables thermodynamiques de température et de pression) Domaine public (nda : 273 °K = 0 °C)

Les valeurs de l'intervalle, et, de l'obligation d'avoir de l'eau liquide pour que la vie soit présente, mais ce n'est encore qu'une des conditions nécessaires, bien que variantes selon la pression atmosphérique, sont claires : 251 °K à 355 °K max soit de - 22 °C à + 82 °C, cela durant une étendue de temps géologique très longue, alternant des périodes chaudes et froides comme des périodes sèches et humides et il peut y avoir aussi des cas particuliers, notamment si les êtres vivants sont en mesure de garder un équilibre thermique interne lors de ces alternances de changements de conditions selon le milieu (tel est le cas des extrémophiles, c'est à dire évoluant dans des milieux très acides ou très basiques, très salés, très froids ou très chauds, etc ...). Pour cela, il faut impérativement des échanges d'énergies quelques soient les moyens et sources, car plus les quantités d'énergie comme leurs variétés d'origines seront apportées au milieu (chimiques, ionisants, thermiques, électriques, etc ...), alors les phylums seront plus à même de prospérer, selon la 2ème loi de la thermodynamique en utilisant de l'énergie pour maintenir leurs lignées. Du jardinage cosmique en quelque sorte !

De l'eau est présente partout en très grande quantité dans tout notre système solaire et pratiquement sur tous les corps autour du Soleil et proportionnellement bien plus en abondance que sur Terre. C'est au final une grande surprise car avant le début du siècle on n'était pas en mesure de la détectée précisément et d'ailleurs les théories postérieures postulaient plutôt sa rareté dans notre environnement proche !
Courtesy of Doug Ellison, Emily Lakdawalla, and Bob Pappalardo - crédit © NASA / JPL

 

Il en découle que des êtres vivants peuvent avoir comme base du Carbone, de l'Hydrogène comme sur Terre mais aussi selon certains exobiologistes sur la base d'autres atomes tels que le silicium, le germanium, le fluor ou le chlore selon la richesse de la couche géologique existante mais leurs évolutions sont probablement limitées en variétés comme en chances d'aboutir à l’émergence de l'intelligence car leurs combinaisons possibles sont faibles comparées à une structure Carbonée notamment par leurs liaisons atomiques possibles (avec des centaines de millions de combinaisons pour la base C et en revanche des dizaines de milliers seulement pour les non-C), cela même si ces éléments sont sur la même colonne que le carbone dans le tableau de Mendeleïev. D'autant que le Carbone comme l'Oxygène, l'Hydrogène ou l'Azote semblent très abondants dans le cosmos ; a contrario, silicium, germanium, fluor ou chlore sont nettement moins répandus.

La particularité intéressante du Carbone est que l’énergie mise en jeu dans la liaison qui l’unit à un atome quelconque n’est pas contraignante, souple et très facilement réversible. Les énergies de liaisons comme de ruptures sont de niveau d'énergie similaires entre le Carbone et les éléments chimiques avec lesquels il peut se combiner pour que de la Vie, de la matière vivante, apparaisse. Le Carbone est très "malléable" ayant de grands degrés de libertés chimiques et physiques. Le jouet et, facile a en être en conformité, en fait, même qualifier pour être le partenaire parfait de la 2ème loi de la thermodynamique.

A l'inverse, des formes de vies non-carbonées auront des limitations fondamentales à causes de liaisons atomique fortes voire contraignantes, ainsi par exemple, le Silicium a de tels inconvénients par rapport au Carbone. Il s’unit à l’Oxygène avec beaucoup plus de force qu’avec les autres éléments. Il a en quelque sorte une affinité prioritaire voir absolue pour l’Oxygène. D’ailleurs, il faut savoir que tout le Silicium qui se trouve sur Terre est saturé par l’oxygène et est sous forme de silicates (SiO2). Il existe sur Terre sous forme de dioxyde de silicium, le quartz, et on le rencontre en grandes concentrations (700 mg de silice par litre) dans les geysers de Yellowstone aux États-Unis ou dans ceux d'Islande. Et dans le cas du Silicium, l’eau décomposerait très rapidement les chaînes moléculaires du Silicium, au lieu de les structurer comme elle le fait avec celles de Carbone. Le Silicium s’unirait alors inévitablement à l’Oxygène de l’eau pour former à nouveau des silicates. Il faudrait pouvoir imaginer un liquide ou un solvant qui serait capable de favoriser l’organisation des molécules de Silicium au lieu de les décomposer. A ce jour, il n'existe aucun liquide ou solvant connu ayant ces propriétés en présence de Silicium.

Et, malgré une abondance relative du silicium dans l'espace, seules 4 molécules ont été découvertes, SiO, SiS, SiC2, SiH4, mais ces composés sont trop élémentaires pour engendrer des structures élaborées ayant les propriétés des molécules organiques dans l'intervalle de valeurs de températures de l'eau citée plus haut, par contre, c'est sans tenir compte d'une chimie du silicium à des pressions et des températures plus hautes (d'environ 100 °C à 600 °C) susceptible d'organiser des chaînes complexes avec des grandes quantités de soufre, de phosphore ainsi qu'avec d'autres éléments, en phases liquides à des températures relativement importantes. Mais il semble très peu plausible que la vie puisse apparaître ou avoir apparu à partir du Silicium selon nos connaissance actuelles.

En ce qui concerne le germanium, c'est un métalloïde semi-conducteur qui cristallise avec la même structure que le diamant, tout comme le silicium et qui est biologiquement principalement contenu sur Terre dans ... l'ail (754 mg·kg-1), les grosses racines de ginseng de Corée (jusqu'à 4 000 mg·kg-1 17), et des champignons, et, est également un atome tétravalent comme le carbone, mais étant donné la relative rareté du germanium dans l'univers, il peut tout à fait être négligé comme substrat de vie. Sur Terre, sa teneur dans la croûte terrestre est d'ailleurs très faible, environ 1,5 ppm. On le trouve à l'état de traces dans les cendres de certains types de charbon et c'est un sous-produit obtenu à partir de minerais de zinc. En France, il est aussi présent dans des filons Plomb-Zinc. Enfin, il est très peu réactif chimiquement.

En ce qui concerne le fluor ou le chlore, leurs chimies sont vraiment très exotiques pour la chimie de la Vie et peuvent aussi être négligés.

Pour parler de tous les éléments, je vous conseilles d’aller voir le tableau périodique interactif suivant par vous-même, ici (EN, ElementsTable) qui nous montre par l'exemple des applications et des pictogrammes divers sur ceux-ci plutôt que l'habituelle description absconse pour la majorité de leurs propriétés physico-chimiques !

Donc, suite à ces analyses générales, a priori, seule reste une biologie du vivant sur la base carbonée.

Dans le même ordre d'idées, les structures des amino-acides et des nucléotides ont le même schéma et peuvent se répliquer et former des chaînes donnant les protéines sans difficultés et spontanément dès que les conditions nécessaires et suffisantes sont présentes (énergie, ressources, eau).

Par contre, l'ADN ne semblant donc pas universel comme vu précédemment, et la génétique que nous connaissons approximativement, est semble-t'il un ajout de la Nature sur Terre et qui doit avoir un équivalent ou des variations sur d'autres environnements célestes, selon la présence en abondance d'éléments comme le Magnésium, le Cuivre, le Phosphore ou le Soufre, qui sont des non-métaux multivalents, abondants, et insolubles dans l'eau et absolument essentiels à presque toutes les réactions chimiques à l'intérieur des cellules .... et aussi, pour former des squelettes : le Calcium (nda : un métal alcalino-terreux gris-blanc et assez dur qui ne se trouve jamais à l'état de corps pur dans la nature, le cinquième élément le plus abondant de la croûte terrestre (plus de 3 %) et est essentiel pour la matière organique), le Potassium (nda : un métal alcalin mou, d’aspect blanc métallique, légèrement bleuté, que l’on trouve naturellement lié à d’autres éléments dans l’eau de mer et dans de nombreux minéraux, avec environ 2,58 % du poids total de la croûte terrestre, il est un des sept éléments les plus abondants présents dans la lithosphère) et tous ces éléments ont un rôle très majeur en physiologie cellulaire ...

En matière de recherches et de modèles d'origine de la Vie, rien n'est consensuel et nous sommes confrontés à une kyrielle de problématique que les chercheurs tentent de résoudre ....

Mais peu à peu de fortes lignes directrices émergent donc des études sont publiées et il arrivera bien un résultat déterminant qui signera l'arrivée d'un modèle clair.

Cita :
 "L'ADN présente un certain nombre d'avantages sur l'ARN, en termes de conservation de l'intégrité de l'information génétique. Tout d'abord il se casse moins facilement, car le désoxyribose de l'ADN contient un atome d'oxygène de moins que le ribose de l'ARN. Or l'oxygène peut facilement interagir sur les liaisons entre nucléotides, posant alors un problème de stabilité. Certains auteurs (Antonio Lazcano « The Origins of Life. Have too many cooks spoiled the prebiotic soup? » [archive] (consulté le 30 mars 2013), Natural History magazine, février 2006 ; Joël de Rosnay, Les Origines de la vie, éd. Seuil, 1966 ; Institut Jacques-Monod, « Les origines du vivant » [archive], sur Université Pierre-et-Marie-Curie - Paris VI (consulté en 2015)) avancent l'hypothèse que la désamination spontanée de la Cytosine en Uracile, aisément détectable dans l'ADN (où U n'est pas normalement présent) par la machinerie cellulaire de réparation des mutations, expliquerait l'utilisation de la base T dans l'ADN . L'ARN (notamment l'ARNm, un simple brin transitoire ou portion de l'ADN correspondant à un ou plusieurs gènes. L'ARNm est utilisé comme intermédiaire par les cellules pour la synthèse des protéines), molécule régulièrement renouvelée dans la cellule, ne voit pas sa séquence contrôlée par des systèmes de réparation, d'où une conservation de la base U dans cette molécule. Dans cette hypothèse, la base U est donc ancestrale, la base T dérivée."

 (Source : Origine de la vie, Wikipédia®)

Avantage sélectif de l'ADN : l'hypothèse du virus

Cita :
  Bien que : "les avantages en termes de stabilité de l'ADN pourraient ne pas suffire à expliquer son adoption", c'est le support de la Nature adapté sur Terre. Ainsi, Patrick Forterre, directeur du laboratoire de la microbiologie du gène des extrémophiles à l'Institut Pasteur à Paris depuis 2004, professeur d'université et écrivain scientifique, avance l'hypothèse qu'un avantage sélectif supplémentaire peut être dû aux conflits entre virus et cellules vivantes. [2016 : Patrick Forterre, « La cellule virale rouage de la vie », Pour la Science, n^o n°469, Numéro spécial : Le nouveau monde des microbes,‎ novembre 2016, p. 42-49 (lire en ligne [archive]). disponible [archive] sur Internet Archive]

Dans ce modèle, le premier organisme à ADN serait un virus. L'ADN conférerait au virus le pouvoir de résister à des enzymes dégradant les génomes à ARN, arme de défense probable des cellules. On retrouve le même principe chez des virus actuels, qui altèrent leur ADN pour résister à des enzymes les mencants produites par des bactéries infectées.

Actuellement, on peut observer que les enzymes nécessaires à la rétrotranscription de l'ARN vers l'ADN sont très présentes chez les rétrovirus, dont le génome est porté par de l'ARN. De la même façon, de nombreux virus codent leurs propres enzymes de synthèse à partir de l'ADN.

Cette hypothèse est également corroborée par la découverte de virus à ADN, dont celui-ci contient, non pas des groupements thymines, mais des groupements uraciles. Du point de vue évolutif, il y aurait donc eu d'abord apparition des désoxyribonucléotides, puis de l'ADN à uracile (ADN-U), puis d'ADN à thymine (ADN-T), qui se serait progressivement imposé. D'après Patrick Forterre, il est même probable que l'ADN-T ait été « inventé deux fois », chez des virus différents.

Les virus à ARN seraient ici des reliques du monde à ARN, les virus à ADN-U seraient alors des reliques du monde ayant précédé celui à ADN-T."

Il fut coorganisateur du colloque « LUCA, ses contemporains et leurs virus, 20 ans après », tenu du 9 au 14 mai 2016 à la Fondation des Treilles, 83690 Tourtour.

(Source mixée ; Wikipédia®)

Hypothèses, hypothèses.....

Les virus, premiers organismes à ADN ?

Cita :
 "Les virus à ADN pourraient être plus anciens que la première cellule à ADN : la première cellule à ADN l'aurait donc emprunté à un ou plusieurs virus, sous la pression d'une course aux armements (théorie de la reine rouge, qui peut se résumer ainsi : « l'évolution permanente d'une espèce est nécessaire pour maintenir son aptitude de survie suite aux évolutions des espèces avec lesquelles elle coévolue ou pour la compétition dans la survie »).

Didier Raoult et Jean-Michel Claverie ont ainsi découvert le mimivirus : un virus géant à ADN (son génome étant deux fois plus long que le plus petit génome bactérien connu). La particularité de ce virus est qu'il peut produire des protéines impliquées dans la traduction de l'ARN en protéines (comme des enzymes chargeant des acides aminés sur des ARNt), il pourrait donc avoir pour ancêtres des virus plus anciens à ADN.

Eugène Koonin et ses collègues ont mis en avant, en comparant des génomes séquencés, que la plupart des enzymes impliqués dans la réplication de l'ADN sont différents entre les eubactéries et les eucaryotes (accompagnés des archées). Ils en concluent que l'ADN aurait été inventé indépendamment dans la lignée des eubactéries et celle conduisant aux eucaryotes et aux archées.

De même, les enzymes de réplications des virus à ADN sont très différentes d'un virus à l'autre, ainsi que par rapport aux enzymes cellulaires jouant le même rôle.

Ces indices laissent penser que les enzymes liées à l'ADN sont apparues au cours d'un « premier âge » du monde à ADN, où existaient cellules à ARN et virus à ARN et à ADN."

(Sources : Wikipédia®)

C’est donc en 1924 que pour la première fois, un biochimiste soviétique, Alexandre Ivanovitch Oparine, émet l'hypothèse que des composés prébiotiques, c'est-à-dire l'équivalent des futurs composés organiques, ont pu être synthétisés sur la terre en dehors de toute structure vivante.

La soupe primitive selon Oparine © Pierre-André Bourque,  Ph D, 1997 - 2004, Département de géologie et de génie géologique, Université Laval, Québec, Canada

Cita :
  "Selon Alexandre Oparine comme John Haldane, l'atmosphère terrestre primitive, lors de sa formation, était composée de méthane (CH₄), d'ammoniac (NH₃), de vapeur d'eau (H₂O), de gaz carbonique (CO₂) et d'hydrogène sulfuré (H₂S). Par l'action du rayonnement ultraviolet provoquant la photodissociation de ces molécules, l'atmosphère a évolué progressivement, perdant son méthane pour évoluer vers une atmosphère de gaz carbonique et d'azote. Lors de l'apparition de la vie, l'atmosphère est moyennement réductrice : (CO₂ ; N₂), nda : figure ci-dessous. Des modèles plus anciens considéraient une atmosphère fortement réductrice comme probable : (CH₄ ; NH₃), nda : voir figure précédente.

Schéma illustrant le principe de la soupe primitive

Les dossiers de la recherche n°2 février-mars 2013 "Les origines de la vie"

Sa température est supérieure à celle d’aujourd’hui, bien que le Soleil soit de 25 à 30 % moins lumineux que de nos jours, la différence est compensée par la présence de gaz à effet de serre, ou, alternativement, par l'absence de nuages réfléchissants et un albédo (rapport de l'énergie lumineuse réfléchie à l'énergie lumineuse incidente) de surface plus bas. La pression est alors de quelques atmosphères.

La température dans la majorité des modèles est de + 40 °C à + 85 °C, bien qu’une atmosphère plus tempérée soit possible. L’eau sous forme liquide est présente, les océans ont probablement fini de se former durant l’Hadéen (période commençant avec la formation de la Terre il y a environ 4,6 milliards d'années (Ga) pour se terminer à 4 Ga, une subdivision du Précambrien (la première ère géologique de l'histoire de la Terre. Elle commence à la création du globe il y a 4,55 milliards d'années, pour s'achever voilà 540 millions d'années et représente à lui seul près de 90 % de l'histoire de la Terre.), et durerai donc 600 millions d'années (Ma)".

(Sources : Wikipédia®)

Voici un milliard d'années, durant le Précambrien, les masses continentales que nous connaissons aujourd'hui ne formaient qu'un seul supercontinent : Rodinia. © Kelvin Ma, Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0

Nous n'avons pas de différentiel qui nous permettent encore de faire des essais en laboratoire pour réaliser une nouvelle expérience de Miller et voir apparaître la vie à la commande mais nous pouvons nous émerveiller d'une incroyable diversité du vivant depuis des centaines de millions d'années qui vient bien de quelque part !

La multiplication des phylums sous forme d'une arborescence liée à l'émergence de la Vie et éventuellement d'une intelligence consciente, la sapience, bien que dépendant de maintes molécules fondamentales et de la complexification d'un cortex cérébral n'a pas été fortuit dès lors que certaines conditions initiales sont réunies que nous recherchons, notamment selon Ĕ. En usant des mathématiques, cela correspondrai selon mon hypothèse de recherche au niveau de l'interphase entre la couche géologique avec le pool "d'ingrédients biotiques" obligatoire et une cellule vivante, mais de manière simplifiée à cette étape de ma démonstration, à une loi de puissance classique telle que celle que l'on trouve en bio-rhéologie, et, en effet, une cellule quelconque tant à un stade primitif qu'évolué (c'est à dire d'une archéobactérie datant de 450 millions d'années à un neurone d'humain moderne) peut être assimilée à une vésicule bio-polymérisée plus ou moins organisée dans un milieu plus ou moins visqueux, en effet, les cellules vivants sont des vésicules très élaborées, et une vésicule de ce type est appelée aussi un coacervat, (Wikipédia® : Une gouttelette contenant un colloïde riche en composés organiques, et entourée d'une membrane de molécules amphiphiles (il ne s'agit pas encore de lipides membranaires - nda : qui composent les membranes cellulaires actuelles -, et forme par définition un coacervat).

Des molécules organiques aux protocellules : Formation spontanée des vésicules

Cita :
"Il suffit d’agiter une eau savonneuse pour obtenir de la mousse. L’écume de la mer se forme de la même façon, d’autant plus facilement que l’eau est plus riche en molécules variées. On l’explique à partir du caractère amphiphile (lorsqu'elle possède à la fois un groupe hydrophile et un groupe hydrophobe) de certaines molécules. Une molécule est hydrophile si elle « préfère » être dans l’eau que dans l’huile, c’est-à-dire si spontanément, du fait des lois de la physique statistique, elles se concentrent davantage dans l’eau que dans l’huile. Elle est hydrophobe, ou lipophile, dans le cas inverse. Certaines molécules, telles que celles du savon, sont allongées avec une extrémité hydrophile et l’autre hydrophobe, c’est pourquoi elles sont dites amphiphiles. Lorsqu’elles sont mises en solution dans l’eau, elles forment alors spontanément de nombreuses structures qui peuvent être très complexes et notamment des bicouches qui se replient en vésicules. Une bicouche est une membrane, plongée dans l'eau, dont les deux faces sont composées de têtes hydrophiles, les extrémités hydrophobes étant rassemblées à l’intérieur de la bicouche. Une vésicule est donc un petit sac plein d’eau et de molécules diverses, qui flotte dans l’eau, et dont la membrane est une bicouche."

(Source : Wikipédia®)

   Schéma d'une vésicule simple - (liposome formé par des phospholipides en milieu aqueux) - crédit graphique, octobre 2007, Wikipedia®

W3C non-spécifié

La membrane cellulaire des phylums terrestres a essentiellement une bicouche lipidique ainsi que beaucoup de virus (comme les coronavirus .... ), mais elle est beaucoup plus complexe que les membranes des vésicules de la "mousse" primaire qui ont été observées dans certaines expériences menées par des chimistes et des exobiologistes. (nda : il s’avère que sous certaines conditions chimiques et non pas nécessairement biochimiques que des vésicules élémentaires à la limite de la phase biotique s'auto-génèrent systématiquement en grandes quantité et très facilement), (EN, JW Szostak, « Un degré optimal de l'hétérogénéité physique et chimique de l'origine de la vie ? », Philosophical Transactions de la Royal Society B: Biological Sciences, vol. 366, n ^o 1 580, 19 septembre 2011, p. 2894–2901 - (DOI 10.1098/rstb.2011.0140)). Et aussi selon les résultats de 3 chercheurs de l'Université Cornell (New York), une collaboration entre deux chercheurs en ingénierie chimique, Paulette Clancy et James Stevenson, qui s'occupent des propriétés chimiques des nouveaux matériaux, et d'un astrophysicien spécialiste notamment des lunes de Saturne, Jonathan Lunine et ils ont développés le concept des "azotosomes" - un néologisme de leur crû.

L’intérieur de la cellule, le cytoplasme autour d'un noyau, est bien séparé de l'extérieur par une membrane active, ce qui n’est pas toujours le cas des vésicules en question qui se forment en utilisant une solution carbonée ou de la supposée "soupe prébiotique". De fait, ces vésicules auto créées, simples sont probablement des précurseurs de la cellule avec membrane et une étape vers l'émergence de la vie mais les recherches sont peu avancées sur ce point. Ces vésicules sont des "objets" ou "entités" facilement manipulables et modélisables à peu près comme une cellule en de nombreux aspects et dont les paramètres sont peu à peu à améliorer pour une meilleure compréhension des phénomènes en jeu.

Soit un modèle souple et pratique à l'usage pour les scientifiques, donc c'est assimilable à un point de basculement ou un effet de scintillation sur une période indéterminée (nda : probablement à évaluer juste en termes de centaines d'années, et à étudier plus sérieusement), entre les schèmes explicatifs admis par la communauté scientifique, donc le passage de briques prébiotiques vers une organisation fonctionnelle, cellulaire, tissulaire, organique puis vers un organisme complet, selon une loi de puissance simple :

Avec un accroissement de concentrations au-dessus d'une valeur ou de palier critique C *, toutes les molécules bio-polymères modifient le volume considéré et provoquent une séparation de phase avec une augmentation inhérente de la concentration des molécules en jeu, avec une entropie négative ou néguentropie, et donc une quantité et qualité d’informations supérieures, et, une courbe de progression vers la complexification quasi-exponentiellement, auto-organisée et anhistorique. 
crédit graphique : Wikipédia®

Ainsi sur Terre, en biologie moléculaire ou lors de recherches en biochimie organique, des patterns d’auto-organisation sont vite observés comme depuis l’expérience de Miller en 1953, (notion inconnue ou très mal comprise lors des expériences antérieures). En fait, de nombreux spécialistes, en neurobilogie notamment, spéculent que l'intellignce, la pensée, la consciente, la sapience pourraient être induites naturellement dès lors qu'un certain niveau de complexité de conscience "C*" est atteint, autrement dit, à un certain seuil critique, c'est la manifestation d'une possible propriété "émergente" et alors un être pensant conscient apparait dans un phylum. Sur Terre : le genre homo.

L’auto organisation est un processus d’organisation émergeant comme déterminé par consensus comme cela se passe souvent au sein de la Communauté scientifique (R-A. Thietart, 2000), (Fr, 23 pages, PDF). Le simple produit de l’interaction de ses éléments crée une organisation ou l'art de créer l'apparence de la certitude et le secours d'un consensus rassurant en établissant une hiérarchie de contrôle, un ordonnancement en fait, cela signifie qu’en plus du principe régulateur de base Ĕ, il n’y a donc ni intention prédéterminée, ni centre organisateur, ni programmation au niveau individuel ou organisationnel d’un quelconque projet global. Et une application strictement universelle de la 2ème loi de la thermodynamique. Le débat et les recherches se basent sur un "consensus scientifique" aussi autour de schèmes selon l'illustration suivante :

Les trois schèmes explicatifs des théories sur les origines de la vie (crédit :
Dr Christophe Malaterre, « Expliquer les origines de la vie : structures et schèmes explicatifs », Noesis [Online], 14 | 2008, (Online since 28 June 2010)

L'aspect le plus frappant de cette illustration est ce qu'elle n'est pas démonstrative mais spéculative.  Et comme il s'agit d'un consensus, c'est plus une croyance que une loi physique ou un courant de pensées qui peuvent être erronées. Il convient d'être très circonspect car nous ignorons trop de choses sur l'origine et l'émergence de la Vie. En effet, tout repose sur les conditions limites qui sont inconnues et non des paramètres identifiés que l'on peut faire varier dans des intervalles d'études précis ! Bref, encore à conjecturer sur l'origine de la Vie.

Est-ce la bonne approche ou un biais cogntif trompeur dû à notre vision anthropocentriste ? Il y a certainement une Loi générale d'émergence de la Vie et un système de sous-lois qui la composent et la vérifie au niveau des interphases, à savoir passage de molécules en briques prébiotiques puis au passage des niveaux de molécules opérationnelles et organisations de réseaux fonctionnels collaborant pour au final obtenir des êtres vivants, bref tout un réseau fonctionnel, bati sur un schèma stable et surement calculable, une suite de seuils critiques "C*". En termes mathématiques, cela pourrait être représenté par une série de courbes sigmoïdes, initialement créées par Pierre François Verhuls pour étudier un modèle d'évolution de population qui ne soit pas exponentiel, travaux publiés entre 1838, 1845 puis 1847 ou encore une distribution de Tracy–Widom, une dynamique d'agrégation lente au début puis qui s'accélère jusqu'à se stabiliser, 1994-1995 voir arXiv:hep-th/9210074v1: Craig Tracy [v1] Wed, 14 Oct 1992 00:52:35 UTC, ENG, PDF, 8P.

Ainsi, la fonction sigmoïde (dite aussi courbe en S) est bien définie et se généralise à toute fonction dont l'expression est :

Sigmoïde (mathématiques)

crédit graphique : Wikipédia®

En revanche, on sait bien que des processus chimiques précis et déterminables, des briques prébiotiques peuvent bien s'assembler et consommé par La Nature. Le Pr Miller a démontré magistralement que c'était le cas, mais même si les recherches sont balbutiantes et très incomplètes, avec les fameux " automates chimiques ", qui est un concept académique décrivant des réactions chimiques régies par un système d'autoreproduction, et introduit par John von Neumann, (nda : mathématicien et physicien américano-hongrois, né en 1903 à Budapest, mort en 1957 à Washington, qui a aussi donné son nom à l'architecture de von Neumann utilisée dans la quasi-totalité des ordinateurs modernes, fondement de l'informatique et un domaine que je connais fort bien), en 1948, sous le vocable de Théorie des automates cellulaires.

 

L'origine de la vie, schématisée, par autoreproduction. © DR - source : wwww.futura-sciences.com/dossiers/

Actuellement, en termes de molécules fonctionnelles, il n'y a que quelques acides aminés et certains de leurs composés précurseurs qui soient obtenus mais nulles protéines ni de structures cellulaires et encore moins d'ADN. Ces conditions limites bien qu'indéterminées sont en voie d'être définies, soyons optimiste, notamment avec l'aide du principe Ĕ.

Cela semble bien être un processus dynamique flou, chaotique, composé d'innombrables degrés de libertés, utilisant de grandes quantités comme qualités d'informations, néguentropique (nda : processus à « entropie négative »), de l'énergie, et, à très large spectre de résultats pour obtenir une chose vitale : La Vie. Nous sommes à la recherche d'un mécanisme apparemment très souple, paradoxalement, donc répandu. D'ailleurs, beaucoup de chimistes invoquent la simplicité, donc l'aspect récurrent de l'émergence de la Vie. Une organisation ordonnée presque automatique. Cita : L'idée que les dynamiques d'un système peuvent, à elles seules, assurer l'accroissement de l'ordre interne du système remonte à l'antiquité. Les anciens atomistes grecs, croyaient que l'organisation était une propriété inévitable du moment que l'on fournissait suffisamment de temps, d'espace et de matière, bien qu'il n'y eût pas de raison particulière pour observer une organisation plutôt qu'un désordre. (Source : Wikipédia®) Et, je rappelle pour avoir étudié cette langue et cette culture, que les grecs anciens pensaient déjà en leur temps que la vie pullulait dans le cosmos.

Caractéristiques de l'auto-organisation

L'auto-organisation est habituellement caractérisée par :

1. des éléments ou agents ou particules ;
2. des interactions entre les éléments ;
3. des interactions entre les éléments et l'environnement (ou des transactions) ;
4. une capacité d'interaction limitée (par exemple une limite spatiale, exemple : une planète) ;
5. des rétroactions négatives (d'où régulation) ;
6. des rétroactions positives (d'où amplification) ;
7. des modifications qui sont susceptibles de faire naître de nouvelles propriétés ;
8. un système qui peut donc se réorganiser de façon non explicitement programmé à l’avance ;
9. le fait qu'il différencie la vie par rapport aux autres organisations, par sa complexité organisationnelle propre et ses vertus émergentes ;
10. le fait que pour tout être vivant, l’auto-organisation régule et corrige les processus d’organisation qui lui sont inhérents ;
11. le fait que la Vie incorpore à divers moments des informations, de la communication, des programmes et des opérations logiques alors que les organisations physiques naturelles se réalisent seulement par des processus spontanés et déterministes, sans aucuns degrés de liberté.

(Source : Wikipédia)

En fait, le système devient critique quand tous ses éléments propres s’influencent mutuellement. C'est bien un système critique auto-organisé que décrit Ĕ. L’auto-organisation est donc un processus qui passe par des états critiques. La notion même de criticalité auto-organisée a été exposée et popularisée par les professeurs Per Bak, Chao Tang et Kurt Wiesenfeld en 1987. Dans son travail intitulé "How Nature Works - The science of self-organized criticality" (EN, 40 Pages, PDF), le docteur Per Bak (8 décembre 1948 - 16 octobre 2002) qui était un physicien théorique danois, co-auteur du document qui a inventé le terme «criticité auto-organisée», a bien démontré cette théorie en l'étudiant à travers de nombreux phénomènes et sujets, comme l’évolution phylogénique des espèces vivantes, ce qui au cœur de l'étude présente, ainsi que les tremblements de terre, les avalanches, les embouteillages ou les krachs boursiers. Quant à la notion de criticalité, elle est par définition une propriété des systèmes qui changent de phase, tel de l’eau en glace. Et, lorsque qu'un état critique est atteint, le système peut diverger, changer radicalement de comportement pour passer d’un schéma à un autre, tel la glace devenant de la vapeur. Ce nouvel état est aussi de type critique car c'est aussi un processus dynamique qui aboutit à de conditions finales imprédictibles ou reproductibles à périmètre égal selon les mêmes conditions donc tant que le système en question n'est pas perturbé par des facteurs extérieurs. Cet état critique est par définition dit auto-organisé car l’état du système résulte des interactions dynamiques entres ses composantes et non d’une perturbation externe comme l'a exprimé le docteur Per Bak. Enfin, ce qui caractérise bien évidement les systèmes auto-organisés, c’est bien sûr le concept d’émergence et la généralisation quasi ex-nihilo d’un schéma global sans qu’il y ait une quelconque planification. Cette auto-organisation a aussi comme corollaire de permettre d'observer les mêmes événements tant aux niveaux macroscopiques que microscopiques.

Et donc, probablement, biochimiquement, avec certains réseaux biologiques planétaires les formes dextrogyres moléculaires comme celles sur Terre devraient y être prédominantes et dans d'autres, les lévogyres en seraient la norme sans que la raison en soit claire (nda : et cela demeure une question non résolue à ce jour), mais aussi éventuellement racémique, c'est à dire un mélange en proportions égales des énantiomères lévogyres et dextrogyres de composés chiraux (nda : cas de la spirale, type ADN, ou, cas du carbone, celui-ci étant tétravalent, qui peut accepter 4 substituants différents sur chacune de ses 4 liaisons, ce qui donne lieu à deux formes non-superposables). Le pouvoir rotatoire de ses deux composants s'annulant, un racémique ne fait pas dévier le plan de polarisation de la lumière polarisée, il est donc optiquement inactif, ce qui influe considérablement sur les effets stéréo-dynamiques des protéines et leurs variétés ! Les possibilités de types de phylums sont plus ou moins nombreux en fonctions des trois cas dès lors, c'est à dire selon la polarisation prévalente ou son absence. Leurs propriétés peuvent parfois se différencier aussi de manière beaucoup plus dramatique : par exemple, l'un peut être un élément efficace et l'autre un poison pour la vie quel que soit la polarisation (nda : cas typique du sel, composé de sodium et de chlore ! Lesquelles sous leurs formes moléculaires sont très dangereux pour toute forme de vie ! Ainsi deux poisons, qui assemblés spontanément, donnent une molécule absolument essentielle à la Vie !).

Communication interstellaire :

Recherche de vie extraterrestre : Sommes-nous seuls dans l'univers ?

Après avoir déterminer une valeur Ĕ égale à 1, donc présence de la vie, il conviendra secondairement d'évaluer la faisabilité d'un contact intelligent donc les conditions d'apparitions d'un phylum pensant ou de type sapiens, c'est à dire ce qui nous intéresse : une forme de vie extraterrestre qui soit en mesure de communiquer ou pas, car sur ce point, cela devrai être encore difficile technologiquement pendant longtemps.

Alors, où chercher de la Vie parmi les étoiles ? Et comment ?

Il y a plus de 150 étoiles et objets, tels les naines brunes, situés à 20 années-lumière du Soleil. Crédit graphique : Wikipedia®

Ce n'est qu'une portion infime d'étoiles, et on ignore comme on l'a vu, leurs nombres dans notre propre galaxie.

Et pour le moment, nous n'avons toujours rien trouvé du tout .......

C'est toujours une manifestation des questions ouvertes du paradoxe de Fermi qu'il formula en 1950, lauréat du prix Nobel en 1938, (nda : pour ses démonstrations de l'existence de nouveaux éléments radioactifs produits par l'irradiation neutronique, et pour la découverte corrélative des réactions nucléaires causées par les neutrons lents, base de conception de l'arme atomique), observant que le Soleil est plus jeune que beaucoup d'étoiles situées dans la galaxie impliquant que des civilisations plus avancées auraient dû apparaître parmi ces systèmes planétaires plus âgés. Une série d'hypothèses insolvables à ce jour et sans vérification de validité possible faute de recherches approfondies depuis des décennies. D'ailleurs des chercheurs ont repris les travaux de Jill Tarter, l'ancienne directrice du SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence), qui avait par ailleurs déclaré en 2010 que les signes de vie intelligente pourraient être « communs et évidents » dans notre galaxie, mais que les astronomes ne pourraient pas les découvrir, car leurs recherches étaient incomplètes. Avis que je partage sans réserve car c'est une évidente réalité !

De plus, selon les calculs de chercheurs du SETI, l'ensemble des recherches effectuées jusqu'à présent n'auraient permis d'analyser que 5,8 x 10⁻¹⁸, soit 0,000 000 000 000 000 58 % du volume total de la galaxie.

Mis au point par l'astrophysicien Jason Wright et ses collègues de la Pennsylvania State University, un nouveau modèle a été construit autour d'une sphère spatiale à 8 dimensions s'étalant sur un diamètre de 33 000 années-lumière autour de la Terre. Jason Wright considère cette région gigantesque comme notre « botte de foin cosmique ». Ce modèle à huit dimensions intègre bien entendu le volume de l'espace tridimensionnel, mais aussi la plage de fréquences des signaux potentiels, leur taux de répétition, la polarisation et la modulation, la largeur de la bande de transmission et la sensibilité des observations.

Etoiles proches en 3D autour du Soleil (Sol) - crédit graphique : Wikipedia®

Le temps, même écoulé en milliards d'années n'est pas suffisant lorsque { Ĕ = 1 } pour qu'une intelligence comme celle de l'Homme se développe, car ce n'est ni un phénomène à développement continu ni une progression mathématique pour voir cette intelligence émerger mais bien plutôt selon les besoins de l’organisme à assurer sa survie, donc l'ADN ou son équivalent à s'exprimer dans une architecture réseau. Cela ne s’effectuera que si cela lui est utile ! L’avènement du numérique relève du même besoin ; augmenter l'efficacité à traiter toujours plus d'informations ! C'est à dire une vaste gamme d'information tant qualitative que quantitative de sources variés que d'inconnues à interpréter et analyser. Comme l'a dit un scientifique à propos de révolutions scientifiques majeures : ce n'est pas en améliorant la bougie (d'un faible rendement énergétique) que l'on a inventé l'électricité (qui a accélérer depuis bientôt 150 ans notre civilisation et qui fait tourner notre société contemporaine) ! L'introduction d'une énergie plus efficace a permis une évolution sociale sans aucun doute donc suivant la 2ème loi de la thermodynamique à l'instar de l'ATP qui remplit ce rôle de facteur évolutif et de lutte contre l'entropie dans les organismes vivants ...

Il faut aussi rappeler que notre Soleil est de seconde génération ainsi que son cortège planétaire et sont le résultat de l'explosion d'une étoile primaire gigantesque de 20 milliards de km (la taille de notre système solaire que les Voyageurs 1 et 2 viennent de quitter, en franchissant les limites pour entrer dans le milieu interstellaire, le libérant d'une envellope dont le foyer est notre Soleil appelée aussi Oosphère), et on suppose aussi que notre étoile aurait jusqu’à 200 frères ou sœurs de divers types voir de 3 ème génération, soit des neveux ou nièces dans la galaxie selon la théorie Coatlicue. Deux sommités, cités plus haut, les docteurs Matthieu Gounelle, du laboratoire de minéralogie et de cosmochimie du Muséum d'histoire naturelle de Paris, et Georges Meynet de l'observatoire astronomique de Genève, ont élaborés une nouvelle généalogie du Soleil. Ils proposent de baptiser Coatlicue (–la mère des Dieux dans la cosmogonie aztèque) l'étoile massive d'après laquelle serait né le Soleil (EN, PDF, 36 pages, Earth and Planetary Astrophysics (astro-ph.EP), article · 13 Janvier 2015 avec 400 Reads, 36 pages, 7 figures, DOI: 10,1088 / 0031-8949 / 90/6/068001 · "The formation of the solar system" ·Source: arXiv.org).

Suite à la mort de l’étoile Coatlicue (Mère des dieux et déesse de la Terre chez les Aztèques) et s'effondrant sur elle-même, une supernova s'est formée. L’amas moléculaire instable qui s’est alors détendu en masses gazeuses se contracte et la matière en leur centre se comprime et s’échauffe violemment, la température continue à s’élever prodigieusement jusqu’à dépasser le seuil où les réactions thermonucléaires sont possibles. Les étoiles ainsi créées se dispersent ensuite dans la galaxie, telles « des plumes de papillon » à chaque révolution galactique d'environ 250 millions d'années soit au minimum depuis 18 tours ! - Crédits : WikiImages -

Monsieur Matthieu GOUNELLE est professeur au Muséum d'Histoire Naturelle depuis 2008, responsable de la collection nationale de météorites. Professeur MNHN. Responsable de l’'équipe Cosmochimie de l’'IMPMC et enseigne.

En 2006, il a reçu le Nier Prize de la Meteoritical Society et l'astéroïde 1981-ET22 - (6948) Gounelle , porte donc son nom. À la tête de l'équipe de cosmochimie du Laboratoire de Minéralogie et de Cosmochimie à Paris, France. Son travail se concentre sur les météorites et la formation du système solaire. Collaborateur de la NASA, il poursuit régulièrement la recherche de météorites dans les déserts. Titulaire d'une DEA en philosophie des sciences, le Docteur Matthieu GOUNELLE est fortement impliqué dans la diffusion de la connaissance scientifique et s'intéresse aux questions politiques posées par la science.

Notre étoile n'a qu'approximativement 4,5 milliards d'années seulement alors que l'Univers a environ 15-20 milliards d'années. Nous savons aussi que nous sommes dans un système stellaire de 2ème génération. Rien ne s'oppose au fait qu'une race d'E.T. pourrait être de la 1ère, donc très ancienne ou de même niveau ou troisième (plus "jeune"), ce qui va dans le sens des questions posées par le paradoxe de Fermi !

Supposons que ce soit le cas et qu'il y a N civilisations. Mais, comment communiquer et par quels moyens avec d'éventuels extra-terrestres ? A part l'organisation privée SETI Institute et ses projets initiés par Frank Drake comme son Projet Phoenix créé en 1995, concentré sur la recherche de signaux radio de seulement 1 Hz sur une bande de fréquence comprise entre 1,2 GHz et 3 GHz autour de 800 étoiles sur une distance de 240 années-lumière mais les écoutes n'ont pas réussies à trouver la moindre preuve de signaux extra-terrestres ni avec SERENDIP en 2004 (pour « Search for Extraterrestrial Radio Emissions from Nearby Developed Intelligent Populations », ou « Recherche d'émissions radio extraterrestres dans les populations intelligentes et développées à proximité » en français, un acronyme quasi-éponyme du mot sérendipité, issu de serendipity (en), mot forgé par  l’auteur anglais Horace Walpole, en 1754 à partir d’un vieux nom Sri Lankais, "Serendip", et il signifie « don de faire des trouvailles » ou l’acte de faire des découvertes par accident, le sens de ce mot s’est étendu pour désigner plus généralement les heureux accidents, ou fortuité), avec le concours de l'université de Californie à Berkeley," (Wikipédia®), et aucune autre procédure de communication active n'a été étudiée officiellement !

Pour information : "le 16 novembre 1974, profitant de l'ajout d'une surface haute précision au réflecteur du radiotélescope d'Arecibo, des chercheurs lancent un message vers l'amas globulaire M13, qui se trouve à environ 25 000 années-lumière de la Terre". Il consiste en 1 679 nombres binaires. Le message, écrit par, entre autres, Frank Drake et Carl Sagan, donne de l'information en langage binaire sur le système solaire, la Terre et l'humanité.

Le message d'Arecibo : envoyé le 16 novembre 1974 vers l'amas globulaire M13 (plus communément appelé Amas d'Hercule) qui se trouve à environ 22 200 années-lumière et consiste en 1 679 bits. Le nombre 1 679 a été choisi parce qu'il est le produit de deux nombres premiers et ne peut donc être divisé qu'en 23 lignes et 73 colonnes, ou 73 lignes et 23 colonnes. Crédit : Wikimedia Commons CC BY-SA 3.0

Il existe aussi 16 façons d’arranger l’image ce que peu de gens savent, il y a 4 coins dans un rectangle donc 4 possibilités pour le premier chiffre binaire, il reste ensuite la manière de les ranger soit ligne par ligne soit colonne par colonne donc 2 possibilités et il y a aussi les dimensions du rectangle soit 23 × 73 soit 73 × 23 donc 2 possibilités (et aussi 2 nombres premiers dont le produit est 1 679). Au total 4 × 2 × 2 = 16 possibilités. Crédit  : Wikimedia Commons CC BY-SA 3.0

Le 5 février 2008, pour célébrer ses cinquante ans d’existence, la NASA a envoyé un message vers l’espace contenant un des succès des Beatles : Across the universe. Ce message a été envoyé vers l’étoile polaire via le réseau d’antennes Deep Space Network, cinquante ans jour pour jour après le lancement du premier satellite américain : Explorer 1. Voyageant à la vitesse de la lumière, le message arrivera, très affaibli, environ 430 ans après son envoi (donc au milieu du XXV^e siècle ...), près de l’étoile polaire." (Wikipédia®)

En 2012, pour le 35^e anniversaire du signal Wow! (d’origine inexpliquée, ce signal, qui a duré 72 secondes et n'a plus été détecté depuis, n'a toujours pas d'explication), le radiotélescope d'Arecibo a envoyé une réponse de l'humanité, contenant 10 000 messages "Twitter", dans la direction d'où provenait le signal^10,11.

Avec le risque de n'avoir jamais aucune réponse ou pire, une mauvaise rencontre .... surtout avec la réputation sulfureuse des gazouillis de ce réseau social skinnérien ou relevant du principe du Pic-Vert, (Skinner, B.F., Teaching Machines, Science 128:969-977 (1958)), et son conditionnement opérant car il y a de quoi se poser des questions d'ordres morales et philosophiques selon moi par cette méthode ....

Le signal Wow!, capté le 15 août 1977, se situe dans la constellation du Sagittaire, juste au nord-ouest de l'amas globulaire M55. En raison de la conception de l'expérience et des limites du radiotélescope, l'emplacement du signal peut se trouver dans l'une des deux bandes rouges, et il y a aussi une grande incertitude dans la déclinaison (axe vertical). Pour plus de clarté, les largeurs des bandes rouges ne sont pas tracées à l'échelle. Elles devraient en fait être plus étroites. Crédit : Wikimedia Commons CC BY-SA 3.0

Il y a eu aussi les messages du projet Cosmic Call conçus par Yvan Dutil et Stéphane Dumas envoyés à partir du Evpatoria Deep Space Center, un radiotélescope russe de 70 mètres situé en Crimée, les 24 mai, 30 juin et 1^er juillet 1999 vers les étoiles HD178428, HD186408, HD1900360 et HD190040. Le 6 juillet 2003, une version modifiée du message est envoyée vers les étoiles Hip 26335, 55 Cnc, Hip 4872, 47 UMa et Hip 7918. Les deux séries de transmissions radios ont été réalisées à une puissance d'environ 150 kW et à une fréquence de 5,01 GHz (FSK +/- 24 kHz), d'abord à une vitesse de 100 bits/s puis de 400 et un max de 2 000, établis selon les calculs des Russes ....  soit un débit bien moindre qu'en 3G sur un iPhone d'aujourd'hui ! Ces messages émis il y a 15 ans, ont été répétés 3 fois avec une durée moyenne de 53 minutes et sur une fréquence de 5,01 GHz une déviation de 48 kHz, + 24 équivalent à 1 et - 24 équivalent à 0 en binaire. Et il n'y a pas d'assurance que le langage binaire soit compris car culturel pas forcément universel !

Pour les détails du contenu des messages envoyés, voir ici : (en) « Synthesis and transfer of the interstellar radiomessage "Cosmic Call 2003" » [archive]

Étoiles ciblées par le "Cosmic Call" 1 et 2 :

   

Les messages ont été envoyés vers les étoiles suivantes :

Nom          Entrée selon le     Constel       Date d'envoi     Date d'arrivée              Type

                  catalogue HD       -lation                                   du message

16 Cyg A   HD 186408        Cygne          24 mai 1999       nov 2069              Cosmic Call 1

15 Sge        HD 190406         Flèche         30 juin 1999       fév 2057              Cosmic Call 1

                   HD 178428         Flèche         30 juin 1999       oct 2067              Cosmic Call 1

Gl 777        HD 190360         Cygne        1er juillet 1999    avr 2051              Cosmic Call 1

 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

                   Hip 4872            Cassiopée      6 juillet 2003      avr 2036            Cosmic Call 2

                   HD 245409          Orion           6 juillet 2003      août 2040           Cosmic Call 2

55 Cnc        HD 75732           Cancer          6 juillet 2003      mai 2044           Cosmic Call 2

                    HD 10307       Andromède      6 juillet 2003      sept 2044           Cosmic Call 2

47 UMa       HD 95128      Grande Ourse   6 juillet 2003      mai 2049            Cosmic Call 2

Donc, ces messages arriveront entre 2036 et 2069, ok ....

Pour tous les programmes SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence, Recherche d'intelligence extra-terrestre), voir ici : Active SETI



Au mieux, par cette méthode, selon moi, il faudra des dizaines d'années à des siècles avant toutes éventuelles réponses et seulement si quelqu'un est encore à l'écoute sur Terre ! ET, j'ajoute que le niveau d'énergie m’apparaît faible vu la distance et je parierai que la dissipation d'onde étant vite importante, la réfraction et des réflexions multiples qui s'ajoutent au signal et font varier l'atténuation effective considérablement sur le trajet, même proche, et, cette atténuation comprend en plus les effets de l’absorption gazeuse, ou des poussières diffuses mais en vastes quantités comme sous*estimé dans toutes les études existantes (voir précédemment : The Widespread Presence of Nanometer-size Dust Grains in the Interstellar Medium of Galaxies), de la diffusion dégradante de l'énergie rayonnée par le milieu interstellaire, et globalement tous les effets cosmiques dissipatifs qui contribuent à des pertes consid"rables de puissance effective, du fait que la puissance propagée par le front d'onde qui se répartit sur une aire quadruple chaque fois que la distance à la source double ; elle suit donc une loi en carré inverse et donc, il est probable que au-delà de 2 à 3 al, tout signal émis avec enthousiasme depuis la Terre soit en réalité totalement dissipé !!!! Un tel message radio ne peux même pas atteindre notre étoile voisine, Proxima à 4,3 al. Bref, il faut augmenter d'un facteur 1 000 au moins la puissance d'émission et avoir bien moins de facteurs de dissipations, ce qui est difficile par moyens radios à ce jour !

Par contre, imaginons un réseau interférométrique dans l'espace de type eLISA ou du type de la mission DARWIN (ESA) mais sur un rayon de 70 km (une surface 1 000 fois supérieure à l'émetteur russe utilisé pour le Cosmic Call 2003), composés de 2056 petites unités microsatellites de quelques kilos fabriquer autour de téléphones Android et un collecteur au centre de bras de 700 mètres en "toile d'araignée" en matériaux légers, le tout formant une antenne très sensible, composite, bidirectionnelle et multispectrale : radios basses et hautes fréquences comme infrarouges !

Darwin, assez similaire à GAIA dans sa forme, est un projet de télescope d'analyse spectroscopique directe sur une bande infra-rouge allant de 6 à 18 microns capable de détecter la présence dans des atmosphères planétaires, du dioxyde de carbone (CO2), de l'eau (H2O), de l'ozone (O3) et donc l'oxygène (O2), lancement prévu pour 2025, ce télescope sera positionné sur un point de Lagrange (L2) - crédit : © IAS - Institut d'Astrophysique Spatiale - ESA

 

Il pourrai, dans le même but, être intéressant d'installer un observatoire spatial international fixe, aisément ravitaillable, sur un astéroïde ayant une période orbitale courte et pas très éloigné comme par exemple (3753) Cruithne que j'ai souvent eut l'occasion de surveiller en termes de recherches astronomiques depuis l'annonce de sa découverte étonnante en 1986 car décrite en France à cette époque comme étant "une seconde lune de la Terre" ou d'autres corps tels 2002 AA29, et d'autres.

Les orbites héliocentriques de la Terre (en bleu) et de Cruithne (en rouge).
crédit graphique : Wikipedia®

 

Cruithne est un petit circastéroïde, qui fait parti d'un groupe d'astéroides dont leurs orbites sont instables sur des durées supérieures à cent millions d'années (C'est en gros le temps qu'il leur faut pour entrer en collision avec une planète tellurique ou de se voir tout simplement expulsés de notre région du Système solaire par les diverses perturbations gravitationnelles), et orbite à une douzaine de millions de kilomètres de la Terre au plus proche de nous en novembre, et à 3 mois de vol spatial environ. Le géocroiseur Cruithne a environ 5 kilomètres de diamètre, une période orbitale quasi équivalente à celle de la Terre avec 364,02 jours soit un peu moins d'un an, s'approchant jusqu'à l'orbite de Mercure et s'éloignant au-delà de celle de Mars à cause de la forte excentricité de son ellipse orbitale et accompli une trajectoire ressemblant à une sorte de haricot, ou en forme de fer à cheval comme une boucle avec comme foyer le point de Lagrange L₄. [(en) Pierpaolo Pergola, « Small satellite survey mission to the second Earth moon », Advances in Space Research (en), vol. 52, n^o 9,‎ 1^er November 2013, p. 1622-1633 (DOI: 10.1016/j.asr.2013.07.043, Bibcode 2013AdSpR..52.1622P, résumé [archive])]

Animation montrant le mouvement relatif de Cruithne par rapport à la Terre (point Bleu) ; la Terre est fixe dans un système de référence en rotation. Janus et Épiméthée, deux satellites naturels de Saturne, évoluent également suivant des orbites en fer à cheval. Ces orbites sont plus simples que celle que suit Cruithne mais obéissent aux mêmes principes.
Crédit graphique : Wikipedia®

L'astéroïde 2002 AA29 (également écrit 2002 AA29) a été découvert par LINEAR (Lincoln Near-Earth Asteroid Research) le 9 janvier 2002. C'est un quasi-satellite de la Terre.

Asteroid 2002 AA29's Orbit (Heliocentric View) - crédits : © NASA / JPL / CNEOS (NASA's center for computing asteroid and comet orbits and their odds of Earth impact)

Cet autre astéroïde suit aussi une orbite en fer à cheval qui le fait se rapprocher de la Terre tous les 95 ans puisqu'il suit la même orbite que celle de la Terre autour du Soleil et, il devrait, dans les prochains 600 ans, commencer à orbiter autour de notre planète. Il mesure près de 60 mètres de diamètre.

J. Richard Gott et Edward Belbruno de l'Université Princeton ont spéculé que 2002 AA29 et la Lune furent formés après l'impact de Théia, qui aurait frappé la Terre au début de son histoire. (source:1).

Liste des quasi-satellites terrestres :

• (3753) Cruithne
• 2002 AA₂₉⁶
• 2003 YN₁₀₇ (~1997-2006)
• (164207) 2004 GU₉
• 2001 GO₂
• (54509) YORP
• (419624) 2010 SO₁₆
• 2014 OL₃₃₉
• (469219) 2016 HO₃

Il serait même possible de détecter des ondes de résonances de type Schumann de loin comme un concert de musique planétaire. Chaque corps céleste ayant sa propre fréquence ! De surcroît, par définition ces résonances révèlent l'hypothèse d'une ionosphère et d'une surface rocheuse de conductivité électrique infinie, et vérifient la formule f_(n).

La formule de Schumann f_(n) - (crédit : l'auteur sous licence citée de cet article)

 Où :

•  c    est la vitesse de la lumière ;
•  R_T est le rayon de la Terre ;
•  n    l'ordre de l'harmonique.

Les résonances de Schumann sont un ensemble de pics spectraux dans le domaine d'extrêmement basse fréquence (3 à 30 Hz) du champ électromagnétique terrestre. Ces résonances globales dans la cavité formée par la surface de la Terre et l'ionosphère, qui fonctionne comme un guide d'onde, sont excitées par les éclairs. Le mode principal a une longueur d'onde égale à la circonférence de la planète et une fréquence de 7,8 Hz. Sont présentes, en plus de la fondamentale à 7,8 Hz, des harmoniques à 14,3 Hz, 20,8 Hz, 27,3 Hz et 33,8 Hz. Ces valeurs présentent une légère excursion de fréquence, précisées dans la page originale.

Et d'autre part, à ma connaissance, il n'y a pas de protocoles ou de méthodes linguistiques vraiment au point non plus, juste de vagues "protocoles post-détection" et "Declaration of Principles Concerning Activities Following the Detection of Extraterrestrial Intelligence". C'est l'indigence la plus complète ! A ce stade d'impréparation, l’usage du simple morse est tout aussi efficace !

La seule vraie piste date de 1976 avec les travaux de Paul Watzlawick (1921-2007), psychologue, psychanalyste, qui a contribué à promouvoir, avec ses collègues scientifiques de Palo Alto (Californie), l'étude des rites d'interaction et de la communication au sein des groupes, communiquer avec des extra-terrestres, (problèmes de temps, de vitesse) dans son livre "La réalité de la réalité: Confusion, Désinformation, Communication", Seuil, Points (Paris) ISBN : 9782020068048 ; 237 p. ; Poche, au chapitre 17, pages 168-170 pour la méthodolgie linguistique et de l'article de 1959 de Morrison et Coccini, Cornell University, "Searching for Interstellar Communication", Nature, 184:844-846, Pub Date: September 1959; DOI: 10.1038/184844a0; Bibcode: 1959 Natur.184..844C, PDF, EN, 3 pages.

Pour tout dire, la possibilité de communication est simplement irréalisable à ce jour tant en moyens que méthodes et par manque de volonté mais, aussi, par crainte d'être taxé d'hérésie scientifique en ces temps de mollesse morale, de la pusillanimité de nombres de scientifiques ... de la soumission insidieuse à la moraline ambiante avec la crainte de l'excommunication morale, donc de perdre des subsides ou des postes, par une mise à l'écart par leurs pairs ou par quelques anonymes sur des réseaux sociaux incontrolâbles et sans mandats.

Hypothèse de l'Émergence de l'intelligence dans un milieu planétaire favorable :

Aujourd’hui, selon, le principe anthropique admis et, plutôt nettement géocentrique, et anthropocentrique, qui postule selon lequel, "étant donné que des êtres sapiens tels que l’humain seulement sur Terre (anthropos, en grec) existent (et seule référence), les propriétés de l'Univers sont nécessairement compatibles avec leur existence", soit, toutefois cela apparaît bien peu scientifique, juste un truisme, une banalité embarrassante, et en fait, il convient de considérer les circonstances proposées : à savoir notre Univers tel qu'il est, avec les lois que nous connaissons à ce jour. Donc, oui, la Vie existe, nous en sommes la preuve mais au vu des lois universelles, et de nos connaissances imparfaites, en est-t'elle la seule forme, ici, existante ? Les mêmes causes produisants les mêmes effets, (Lucrèce déjà en discourait au I^er siècle av. J.-C et qu'Empédocle au V^e siècle av. J.-C. avait défendu un point de vue en maints points comparable avant lui !) alors la vie doit être commune sur le même socle de conditions réunies !

Cita :
 "Lucrèce, tant qu'Épicure, pensait que l’univers ne se réduit pas à notre système solaire. Il est illimité et d’autres mondes existent :

    « L’univers existant n’est limité dans aucune de ses dimensions³⁸. »

    « On ne saurait tenir pour nullement vraisemblable… que seuls notre terre et notre ciel aient été créés (…)
    Aussi, je te le répète encore, il te faut avouer qu’il y a ailleurs d’autres groupements de matière analogues à ce qu’est notre monde³⁹. »"

(Source : Wikipédia®)

Mais la messe n'est toujours pas dite pour autant ! Il faut prouver ceci et non procéder à une tautologie supplémentaire.

Et si effectivement, il y en avait d'autres de formes de vies, et des êtres pensants, et plus avancés ? .....
Tous, même inconsciemment, nous désirons savoir et avoir une réponse à d'angoissantes questions : que sommes-nous ? Comment en sommes-nous arrivés à ce que nous-sommes ? Pourquoi sommes-nous vivants ? .....

Car la vie est-elle intentionnelle, circonstancielle, contingente, opportuniste, invraisemblable, probable, inévitable, finaliste, par dessein ou engendrée ?

N'ayant que la Terre comme planète de référence, les biologistes en particulier n'ont que des hypothèses en "stock" à produire, basées sur le modèle nucléaire caractérisant la Vie sur Terre dont le schéma est profondément identique, tous les organismes terrestres usent du même codage génétique, des mêmes types de protéines, ainsi par exemple, la chlorophylle comme l'hémoglobine sont essentiellement la même molécule avec des fonctions voisines adaptées à "l'hôte", et, tant que n'est pas découvert une quelconque forme de vie sur une autre planète, il sera difficile de savoir et distinguer ce qui est nécessaire à la Vie d'une part et ce qui relève du contingent afin de bien identifier les lois Universelles pour l'apparition de la Vie applicables partout dans l'Univers. C'est à dire de ce qui doit être réuni pour que la Vie prospère indépendamment du pur produit de la longue évolution darwiniste résultante tant cette dernière peut être sinueuse et adaptative à un milieu donné. Différencier correctement en somme les conditions initiales de l'émergence de la Vie des conditions géophysiques et géochimiques variables et fluctuantes du milieu sur des milliards d'années. A ce jour, nous sommes bien incapables de déterminer tous les mécanismes en jeu sans erreurs, tant la théorie est balbutiante, notamment pour décoder l'ensemble de ces points et tant les deux aspects apparaissent imbriqués.

La chlorophylle et l'hémoglobine

La chlorophylle absorbe la lumière du Soleil, dans les longueurs d’onde bleues et rouges. La lumière bleue est très énergétique et notre Soleil émet beaucoup de lumière rouge. La chlorophylle réfléchit la lumière solaire dans de la partie verte du spectre électromagnétique, voilà pourquoi les feuilles nous apparaissent vertes. Toutefois, il n’y a aucune certitude que des plantes sur des mondes extraterrestres se conduiraient de la même manière. Les Végétaux “aliens” pourraient, par exemple, être mauve, orange, noir ou rouge, en fonction des longueurs d’onde de lumière qu'ils recoivent de leurs étoiles.

 

Les planètes orbitant autour d’étoiles rouges pourraient accueillir de la végétation très différente du vert, auquel nous sommes habitués ici, sur Terre. DR

 

Cita : Selon Jack O’Malley-James de ses collègues de l’Université de St Andrews, ont ainsi évalué le potentiel photosynthétique de la vie : “La température d’une étoile détermine sa couleur et, par conséquent, la couleur de la lumière utilisée pour la photosynthèse. Selon les couleurs de la lumière des étoiles, les plantes évoluent très différemment.” Il développe cette assertion et, ceci en détail dans une étude parue le 18 avril 2020 à la Royal Astronomical Society avec des simulations de différentes combinaisons de soleil similaire au notre (naine jaune) et d’étoiles naines rouges.

 

Les plantes exoplanétaires seraient capables de s’adapter à leurs étoiles de bien des maniéres et avoir des couleurs plus sombres ! © M. SAEMANN. DR - science-et-vie.com, 2016

Les chercheurs ont choisis ces types d’étoiles car les naines jaunes (comme notre Soleil) sont connues pour abriter des exoplanètes et les naines rouges sont les types d’étoiles les plus communes dans notre galaxie. Les naines rouges se trouvent souvent dans les systèmes multiétoiles et les astronomes pensent qu’elles sont assez vielles et stable pour donner à la vie une chance de prendre racine. Plus de 25 % des naines jaunes et 50 % des naines rouges sont présentes dans les systèmes multi-étoiles, selon les chercheurs. “Si une planète était trouvée dans un système avec deux étoiles ou plus, il y aurait potentiellement plusieurs sources d’énergie disponibles pour déclencher la photosynthèse,” déclare aussi Jack O’Malley-James.

  (sources : science-et-vie/gurumed.org)

L'étude est parue sur le site de la Royal Astonomical Society, ici : NAM 14: Could black trees blossom in a world with two suns ?

Quant à l'hémoglobine, responsable de la couleur rouge du sang, il est fort probable que les conditions spectrales d'une étoile rouge agissent de même, étant donné la proximité de la structure de ces deux molécules et, qu'elle apparaisse plus sombre que sur Terre ou alors de couleur indigo, violette, bleue ou noire ....

Hormis la "morale" très fluctuante selon l'époque ou la philosophie et la religion qui se disputent sur ces questions, la Science seule cherchent des preuves, se permet de maintes supputations pour répondre à cette angoissante question pour l'Homme. De même contrairement à ce que pense l'homme de la rue, la plupart des scientifiques sont cruellement conscients de leurs immenses ignorances dans le champ des sciences, en effet, ils savent parfaitement qu'ils ignorent plus de choses qu'ils en connaissent ! D'ailleurs, la plupart de ceux-ci refusent par conviction de se lancer dans le champ des possibles et optent par pusillanimité à rester dans le confort douillet de leurs spécialités s’accommodant facilement de leurs lacunes et tacitement à ne pas remettre en question un "consensus" implicite, réel ou supposé qui se veux rassurant ....

Les modèles scientifiques semblent plus être une reproduction de la conscience de l'homme de sa place dans l'Univers que la réalité de l'univers et, citant Schopenhauer, à vouloir étudier "la logique en vue de ses avantages pratiques, ce serait vouloir apprendre au castor à bâtir sa hutte". Ces modèles sont aussi limités, tant par le fait que le champ de recherches est périmètré dans le champ de ce qui est "admissible" par les chercheurs, que les "croyances" en leurs capacités comme leurs rôles pour nombre d'entre eux confrontés à des changements de paradigmes très perturbants. Certaines découvertes à venir seront de toute façon révolutionnaires et des vérités très dérangeantes, et beaucoup auront du mal à s'adapter ! Il faut aussi noter une compétition importante, agressive plutôt qu'une coopération bienveillante entre les branches de recherches comme entre scientifiques, que ce soit pour les distinctions, les Prix, les budgets ou le prestige d'être publié dans certaines revues scientifique qui font "autorité". Il y a une forte inertie ou résistance dans le monde scientifique avec nombres de découvertes. Il suffit pour le vérifier de s'intéresser à l'histoire des sciences et les actualités scientifiques pour s'en rendre compte.

Par contre en se fiant aux mathématiques, les chances de succès d'obtenir une réponse ferme, absolue, sont plus sûres tant que nous ne pouvons pas aller observer in situ (ou s'appuyer sur des données très complètes des exoplanètes et leurs étoiles). La thermodynamique peut bien sûr y largement concourir. En définissant donc l’état d’un système thermodynamique pour la Vie avec ses Lois, c'est-à-dire d’un ensemble matériel, avec des conditions quantifiables, reproductibles et mesurables, délimitées et un ensemble capable d’échanger de la chaleur et du travail avec le milieu planétaire, c'est à dire au final en étudiant ces cinq grandeurs physiques constitutives et appliquer leurs corollaires pour la Vie, qui sont la température, la pression, le volume, l'énergie interne, l'entropie.

In fine, les mathématiques souvent préexistantes à un sujet de recherche scientifique et corroborent toujours les observations, qu'elles précèdent daillleurs très souvent en les prédisants et ont toujours raison ! Si. Si. MAIS souvent le lien est invisible a priori, puis totalement lumineux tout à coup ! Ainsi, le mathématicien et géomètre grec Ménechme (-380 / -320 av. J.-C) s’est mis à étudier les ellipses comme simple exercice mathématique et sans que les ellipses aient le moindre intérêt ni de lien avec le monde réel de son époque. Du moins, à ce qu’il semblait. Or, deux millénaires plus tard, Képler et Newton ont utilisés les mathématiques des ellipses pour montrer comment les planètes tournent autour du Soleil ! Voilà !

Mieux : au XIXe siècle, Gauss, le fameux  mathématicien, astronome et physicien allemand (1777 - 1855) qui était certain que la vie extraterrestre existait, a élaboré la théorie des surfaces comme une simple curiosité mathématique, tandis que Riemann, Levi-Civita et Ricci se sont intéressés au tenseur de courbure, purement dans une optique de prospection. Ces recherches étaient des mathématiques pures, sans aucune application apparente dans la réalité contemporaine. 

Cependant, quand Einstein a développé sa théorie de la relativité, les instruments mathématiques sur lesquels il s’est appuyé ont été précisément ceux créés par Gauss, Riemann, Levi-Civita et Ricci. Autrement dit, ces recherches en mathématiques fondamentales au XIXe siècle ont finalement permis de structurer un aspect de la réalité physique qui n’a été découvert qu’au siècle suivant. Cela arrive tout le temps.

Tout cela montre qu’en mathématiques rien n’est anodin pour l’étude de la réalité au sens qu'en à lever le voile Watzlawick. Il se peut même que de multiples recherches mathématiques semblent n’avoir aucune application dans la réalité et non le reflet de croyances et dogmes masqués par un verni de discours scientifiques. Je dis bien, semblent. Cependant, des années, des décennies, des siècles, voire des millénaires plus tard on découvre que ce qui n’était, apparemment, qu’un simple exercice de mathématiques pures, s’applique en fait à un certain aspect du réel. Heisenberg s’est servi d’un concept mathématique qui existait déjà, celui des matrices, pour calculer et comprendre une réalité physique jusqu’alors inconnue, le monde de la physique quantique. Cela montre qu’en mathématiques, il n’y a pas de coïncidences et que même ce qui semble n’avoir aucune pertinence vis-à-vis de la réalité joue en fait un rôle qui ne sera découvert qu’a posteriori. Il est même possible d'avancer dès aujourd'hui que dans les stocks des études des mathématiciens, il y a les clés de bien des découvertes à portée de qui veut bien les trouver !

Définitions détaillées des facteurs de l'Émergence de la vie : propostion d'inventaire des conditions vitales et primordiales.

(Note : les résultats mentionnés de Ĕ, et, les valeurs partielles complétées des facteurs de la formule listées ci-dessous sont la propriété exclusive de l'auteur et sont réservées à une publication ultérieure, toutefois sur une demande justifiée, elles peuvent m'être demandée.)

De la compréhension des paramètres environnementaux clés qui ont permis l’émergence de la vie sur Terre est-elle la clé de la recherche de la vie dans l'Univers et à la recherche des Lois de l'émergence du vivant généralise la Vie dans le cosmos ? - Image Wikimedia Commons

Abstract : (nda : informations volontairement partielles)

• Masse / Taille de la planète

• Champ magnétique

• Intervalle de températures

• Composition de l'atmosphère

• Présence suffisante d'eau

• Niveau de radiation de l'Étoile principale

• Niveau de radiation / radioactivité géologique

• Fréquence d'impacts astéroidaux
  

• Niveau de polarisation / charge électrique
  

et :

• autres ;
  

Importance fondamentale du 2ème principe de la thermodynamique dans le vivant

[En chantier]

Réservé.


Généralités :

 C'est un principe d'évolution qui fut énoncé pour la première fois par Sadi Carnot en 1824.

La fonction d'état entropie : , usuellement assimilée à la notion de désordre qui ne peut que croître au cours d'une transformation réelle en caractérisant le degré de désorganisation, ou d'imprédictibilité du contenu en information d'un système. En ce qui concerne le vivant, les mathématiciens démontrent bien que l'évolution est intimement liée à l'information et à l'entropie.

Le lecteur pourra aussi se référer au cours du Prix Nobel Feynmann, notamment mécanique 2, chapitre 44-46.

Partie III : Champ d'applications

Cas particuliers des satellites et lunes de planètes géantes :

L'intérêt étant aussi de faire une analogie transposable de recherches de similitudes entre étoiles naines peu chaudes et géantes gazeuses ! Comme à travers la très intéressante étude suivante :
Habitability of exomoons and tidal evolution in low-mass star systems Mon. Not. R. Astron. Soc. 472, 8, 2017 (https://doi.org/10.1093/mnras/stx1861) by Rhett R. - Zollinger John - C. Armstrong - René Heller - Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 472, Issue 1, 21 November 2017, Pages 8–25, Published: 22 July 2017.

Les termes M, Ch, Énergie, Radiation, Aérolithes sont quantifiés à 1 par défaut dès lors qu'un satellite autour d'un corps géant ou une planète géante gazeuse, même en dehors de la ZH, à :

• une masse rocheuse avec un noyau solide le tout au-delà de la limite de roche, subissant des effets de marées de leurs planètes géantes,
• une couche géologique active en contact avec de l'eau,
• un champ magnétique (ce qui signifie aussi souvent un magma silicaté sous-jacent d'une croûte lithosphérique) ou électrique combiné selon son orbite satellitaire, une énergie cinétique et des afflux ioniques ou plasmiques voir un courant électrique,
• de fréquents impacts extra-planétaires (aérolithes) (et subi le Grand bombardement tardif),
• ainsi que du phosphore (élément constitutif de l'ATP,) et du souffre, et autres composants essentiels de l'ADN ou une variante et moult composés organiques détectés.

Hypothèse et calculs préliminaires

 

Hypothèse de base de l'étude de calculs :

 

J'utilise comme base d'hypothèse le bilan connu à ce jour : {énergie, ressources, eau} et plus la valeur tend vers 1, plus la valeur de Ĕ est intéressante dans le cadre de cette étude prospective.

 

bilan Terre : 1, {énergie, ressources, eau} donc optimal, (planète de référence), milieu « oxydant ».

[En chantier]

• Calculs de la valeur de Ĕ pour quelques lunes remarquables de notre système solaire selon les données partielles auxquelles j'ai accès :

Diverses lunes du Système Solaire - Domaine Publique

• Titan : Ĕ = 0 - absence d'O_2, atmosphère : N₂ à 98,4 %, milieu « réducteur », eau souterraine présumée mais polluée par des hydrocarbures et abondance d'ammoniaque, de méthane, de propène, peu d'ingrédients élémentaires, pas de perchlorate ou de soufre, champ magnétique nul et orbite majoritairement hors de la magnétosphère de Saturne, bombardements X, cosmiques divers et solaire permanents, et sa surface est en moyenne à -180 °C (90 °K), G = 1,35 (Terre = 1,00), rotation : 16 j - (bilan {énergie, ressources, eau} = très faible) (nda : 273 °K  = 0 °C)

• Europe : Ĕ = ? (données insuffisantes, probable Ĕ = 0) - geysers d'eau, faible champ magnétique car six fois plus faible que celui de Ganymède mais six fois plus fort que celui de Callisto ; présence de fer, magnésium, soufre, une atmosphère très ténue composée principalement d'O₂ ; importants mouvements tectoniques (horizontaux et verticaux) dans la croûte de glace et causes d'un renouvellement de la surface ; des marées avec un intense volcanisme ; beaucoup d'eau oxygénée et d'acide sulfurique concentré dégradants facilement les chaînes de molécules ; T° moyenne = 110 °K (−160 °C) sur l'équateur et à seulement : 50 °K (−220 °C) aux pôles, G = 1,31 (Terre = 1,00), rotation : 3,55 j - (bilan {énergie, ressources, eau} = très moyen) (nda : 273 °K = 0 °C)

• Encelade : Ĕ = 1 - détails, voir article " Encelade, La Vie ? " sur ce blog. (bilan {énergie, ressources, eau}, très élevé voir optimal)

Encelade a une magnétosphère interagissant avec celle de Saturne et des taux de radiations modérées, une faible gravité de 0,113 m/s - crédit © NASA/JPL - Domaine Public

La NASA teste actuellement un rover sous-marin sous la glace de l'Antarctique appelé "Buoyant Rover for Under-Ice Exploration" (BRUIE). Il va circuler sous les couches de glace dans les océans polaires à la recherche de signes de vie. L'objectif à terme pour la NASA est de développer une technologie permettant d'explorer les océans de deux lunes distantes : Europe, une lune de Jupiter, et Encelade, une lune de Saturne. Selon nos connaissances actuelles, des chercheurs comme Kevin Hand, scientifique en chef de la mission BRUIE, estiment que ces océans pourraient constituer les lieux les plus propices pour trouver des signes de vie extraterrestre au sein du Système solaire, rapporte un communiqué de la NASA publié le 18 novembre 2019.

(source : Business Insider)

Le rover BRUIE est photographié dans un lac arctique près de Barrow, en Alaska, en 2015. crédit © NASA

• Ganymède : Ĕ = 1 - (à valider, confirmation par mission ESA/NASA prévue) - (détails, voir article "Ganymède, un océan de vie ?") (bilan {énergie, ressources, eau}, très élevé voir optimal) 

Ganymède a une petite magnétosphère dominée par celle très puissante de Jupiter et des taux de radiations élevées, mais une faible gravité de 1,4 m/s - Image via NASA/ESA/A. Feild (STScI)

• Callisto : Ĕ = 0 - présence de O₂ et N₂, eau souterraine possible avec faible flux de chaleur, glace de surface entre 45-55 %, silicates hydratés de fer, magnésium, dioxyde de carbone, dioxyde de soufre, ammoniac et d'autres composés organiques, atmosphère faible composée majoritairement de CO₂, La pression à sa surface est estimée à 7.5 ×10^-12 bar, une ionosphère, un faible champ magnétique et une radioactivité très importante, G = 1,23 (Terre = 1,00), rotation : 16,7 j - (bilan {énergie, ressources, eau} = très faible)

• Dioné :  Ĕ  - analyse en cours

• Rhéa :   Ĕ  -  analyse en cours
• Téthys : Ĕ  - analyse en cours
• Japhet :  Ĕ - analyse en cours
 
 

• Résultats pour des exoplanètes étudiées ou confirmées dans un rayon de 20 A.L. environ.

[En chantier]

Étoiles visibles à l’œil nu dans un rayon de 50 années lumières - crédit © NASA / JPL

Les recherches de ce type ont débutées dans les années 50 et ont surtout été marquées par la publication d'une étude capitale en 1962 pour la RAND CORPORATION à destination de l'Armée US par le même docteur Dole, H. Stephen, déjà cité, encouragé par Isaac Asimov [(Célébre professeur de biochimie à l'Université de Boston, bien connu pour ses œuvres de science-fiction et ses livres de vulgarisation scientifique (1920-1992)] et l'appui de Carl Sagan [Astrophysicien américain, fameux pionnier de l'exobiologie (1934-1996)] le tout résultant en un document capital 2 ans plus tard, nommé : HABITABLE PLANETS for Man (EN, 176p, Stated First edition : 1964) - (nda : liens vers la réédition de 2007, en, pdf, et il s'agit ici d'une version révisée et complétée de presque 20 pages et ayant une présentation très améliorée par rapport à l'édition de 1964).

Couverture de la seconde édition du livre de S. H. Dole et I. Asimov "HABITABLE PLANETS for Man" de 2007, 176 pages contre 158 dans la première de 1964 édité par Blaisdell Pub. Co., A division of Ginn and Co, [1st ed.] Santa Monica, Calif, Copyright 1964 by the RAND Corporation. Library of Congress Catalog # 64-15992. - Crédit  : Wikimedia Commons
CC BY-SA 3.0

 

Le docteur Dole a établi par un astucieux programme informatique des modèles de systèmes planétaires (environ 700) à partir des données variables de nébuleuses primaires connues à l'époque, en modulant les conditions, et obtenu en moyenne des configurations de 3 à 13 planètes (max). Une performance sachant qu'un ordinateur se codait avec des cartes perforées, avait l0 000 fois moins de puissance/vitesse de calcul qu'un smartphone d'entrée de gamme et qu'un disque dur IBM d'alors affichait 5 Mo, pesait 500 kg et avait le volume d'une camionnette ... le tout coutant des millions de dollars.

Il faut observer que ses calculs montrent qu'il y a TOUJOURS des planètes telluriques et des géantes gazeuses autour d'une étoile donnée avec les données initiales connues d'une nébuleuse ou d'une nova notamment à partir du moment que la vitesse cinétique d'un système n'est pas trop rapide, ET, qu'il y a d'infinies variations selon la densité et les éléments chimiques localement présents, selon les résultats qu'il eut ! CQFD !

L'existence de cortège planétaire autour des étoiles semble bien être donc très commun tant selon les mathématiques que les observations avec 6 295 planètes cataloguées par la NASA en septembre 2017.

Hypothétiques planètes dans un rayon de 50 al :

Exoplanètes dans le voisinage de notre soleil pouvant supporter la vie - crédit © NASA / JPL

Et l'Exoplanet Transit Database a toutes les informations sur les transits disponibles à toute heure et en tout point sur Terre et j'attends l'opportunité d'y accéder pour faire des observations.

Série de modèles calculés en FORTRAN/UNIX par Dole. A gauche, l'étoile n'est pas représentée mais ses calculs couvrent tous les types spectraux (O, B, A, F, G, K, M, naines brunes, etc...), 1969. Collection de l'auteur. (Cosmos, 1980, Carl Sagan)

Série de modèles calculés par Dole, 1969. Collection de l'auteur. (Cosmos, 1980, Carl Sagan)

Autres variations sur la base des calculs de Dole. Les planètes Joviennes augmentent de taille et il n'y a plus de planètes telluriques lorsque la vitesse radiale du disque d’accrétion nébulaire initial est trop rapide, 1969. Collection de l'auteur. (Cosmos, 1980, Carl Sagan)

Ces représentations de systèmes planétaires autour de toutes sortes d'étoiles de tous les types spectraux datent des années 1960/70 et ont été popularisées par Carl Sagan, le fameux astronome notamment dans son livre "The Cosmic Connection, an Extraterrestrial Perspective", paru en 1973 aux USA. Dès lors, une branche particulière de l'Astronomie est née : la Xénologie. Il y a eu une conférence sur ce sujet au MIT toujours en 1973 et la création ad hoc d'une Commission d'études astronomiques de l'Académie nationale des sciences des États-Unis (devenue l'American Association for the Advancement of Science, ou AAAS) chargée de faire la synthèse sur les besoins à connaître pour la recherche astronomique des années à venir.

Et, citant le regretté professeur émérite Carl Sagan, avec le titre du chapitre : "La vie Extraterrestre : une notion dont le temps est venu" ; une assertion visionnaire, dans son livre "Cosmic Connection", (1978, FR, Chap 27, page 237), un bréviaire selon moi, et que j'ai lu à plusieurs reprises, et, c'est bien sur le point d'être une réalité. Comme tant d'autres à travers les âges, il avait l'intuition d'êtres vivants (intelligents ou pas), ailleurs dans le cosmos.

Signalons que depuis décembre 2018, la NASA a ouvert avec le SETI, un Workshop portant sur les "Technosignatures" (EN, PDF, 70 pages). Cet "atelier" est supervisé par la NASA afin d'en savoir plus sur le champ actuel et l'état de la technique en matière de recherche de "technosignatures" et sur le rôle que pourrait jouer la NASA dans ces recherches à l'avenir. Ceci dans la continuité de leurs travaux en astrobiologie : The NASA Astrobiology Roadmap (DOI: 10.1089/ast.2008.0819, EN, PDF, 16 pages, nov 2008).

Étoiles ayant de potentielle exoplanètes habitables dans un rayon de 21 années-lumière vs Analyse de S. Dole - Crédit  : Wikimedia Commons
CC BY-SA 3.0

 

A l'époque, la liste de 14 étoiles candidates sur un total de 51 étudiées probablement accompagnées d'exoplanètes pouvant abritées la vie établie par Dole dans la table ci-dessous, était la suivante:

Et en Remarques, les noms communs, l'actualité récente (source : télescope Kepler, principalement).

Certaines sont confirmées ! Il ignora Pegasi 51 (voir plus haut) dans sa liste et ce travail allait encourager durant 30 ans à trouver des exoplanètes, ce qui aboutira donc en 1995, que les maths prédisaient même malgré beaucoup d'incertitudes dans les données de base et les paramètres qu'il avait retenu !

Nota : l'ordre de présentation du tableau suivant est différent de l'original car les distances mesurées aujourd’hui sont plus exactes et donc bien différentes !

Analyse de la liste des 14 étoiles remarquées par Dole

                            Type        Mag          Mag      Distance                    Remarques

                        Spectral     Visuelle    Absolue   en A-L.

Soleil                  G2V        - 26,8         4,83         0,00                     Sol  : 9 planètes

 Terre, Ĕ = 1 (par définition)

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Alpha Centauri   G2V         -0,07        4,28       4,39                 Planètes  : 1 - 5?   Alpha Centauri

Ĕ = 1                   K1V + M5.5V                                                                      (RIGIL Kentaurus)

Alpha Canis         A1V         -1,44        1,45       8,60                               Sirius

Majoris             + DA2
Ĕ =   /

Epsilon Eridani    K2V           3,72      6,18       10,50               Ran, une exoplanète, Kepler: KOI ?
Ĕ = /

Tau Ceti                G8V           3,49      5,68        11,90 
Ĕ = /

Alpha Canis          F5IV-V      0,40      2,68        11,41                              Procyon
Minoris              + DA
Ĕ =  /

70 Ophiuchi         K0V+K5V   4,03     5,50         16,59               une planète habitable (à confirmer)
Ĕ = (1) ...

Sigma Draconis    K0V             4,67     5,87         18,81                                Alsafi
Ĕ = /

Eta Cassiopeiae    G0V+K7V    3,46      4,59         19,42                               Achird
Ĕ = /

36 Ophiuchi         K1V+K1V   4,33       5,46        19,52               une planète habitable (à confirmer)
Ĕ =    (1)   ?                    +K5V

HR7703                K3V              5,32       6,41        19,74
Ĕ =  /                    +M3.5V

82 Eridani             G5V               4,26       5,35        19,76
Ĕ = /

Delta Pavonis      G6IV-V           3,55       4,62        19,92
Ĕ = /

HR8832                K3V              5,57      6,50         21,28
Ĕ = /

Beta Hydri            G1IV             2,82       3,45         24,38
Ĕ = /

Source comparative : http://www.johnstonsarchive.net/astro/nearstar.html

[En chantier]

Pour aller plus en avant, il y a des données plus techniques, avec SIMBAD, Centre de données astronomiques de Strasbourg

Calculs et représentations de quelques systèmes selon la liste établie par Drake :

[En chantier]

• Alpha Centauri A et B, Epsilon Eridani, Tau Ceti  :

Multiples modèles graphiques selon le catalogue de Dole obtenu par calculs informatiques actuels, .NET/JAVA /Windows10  - Aout 2017. (Collection de l'auteur.)

Plus de détails :

Alpha Centauri A :

Configuration d'Alpha Centauri A avec 5 planètes dont 1 potentiellement habitable, n°4. (NET/JAVA /Windows10 - Aout 2017.) (Collection de l'auteur.)

Détails de la planète potentiellement habitable n°4 avec 35 % d'oxygène :

Évaluations de données calculées pour la planète potentiellement habitable n° 4 d'une configuration d'Alpha Centauri A avec 5 planètes. (Collection de l'auteur.)

•  Epsilon Eridani (autre figure) avec 21,6% d'oxygène, planète potentiellement respirable ...

 

Planet #5 Statistics
Planet type	Terrestrial Cold, Few clouds (N2, O2 - breathable)
Distance from primary star	1.6E+008 KM	1.100 AU
Mass	6.4E+024Kg	1.066 Earth masses
Surface gravity	1002.4 cm/sec2	1.02 Earth gees
Surface pressure	1129 millibars	1.114 Earth atmospheres
Surface temperature	8.5° Celcius 47.3° Fahrenheit	-5.5° C Earth temperature -9.9° F Earth temperature
Normal temperature range	Night Day 4.3° C 39.7° F - 12.5° C 54.5° F Min Max -18.6° C -1.5° F - 34.1° C 93.5° F
Equatorial radius	6512.9 Km	1 Earth radii
Density	5.51 grams/cc	1 Earth densities
Eccentricity of orbit	0.104
Escape Velocity	11.4 Km/sec
Molecular weight retained	4.8 and above	N, O, CH4, NH3, H2O, Ne, N2, CO... Nitrogen  78.2%  882 mb  (ipp: 833) Oxygen  21.6%  244 mb  (ipp: 230) Argon  0.2%  2 mb  (ipp: 2)
Axial tilt	14°
Planetary albedo	0.22
Exospheric Temperature	1040.73° K	-232.27° C Earth temperature
Length of year	417.48 Earth days	655.62 Local days 1.14 Earth years
Length of day	15.28 hours
Boiling point of water	103.2° Celcius 217.8° Fahrenheit
Hydrosphere percentage	71.2
Cloud cover percentage	33.8
Ice cover percentage	4.1

• Tau Ceti avec 42,7% d'oxygène (autre figure), planète potentiellement respirable ...

Planet #3 Statistics
Planet type	Terrestrial Cold, Few clouds, Thin atmosphere (N2, O2 - breathable)
Distance from primary star	9.5E+007 KM	0.634 AU
Mass	3.2E+024Kg	0.536 Earth masses
Surface gravity	790.1 cm/sec2	0.81 Earth gees
Surface pressure	355 millibars	0.351 Earth atmospheres
Surface temperature	8.6° Celcius 47.4° Fahrenheit	-5.4° C Earth temperature -9.8° F Earth temperature
Normal temperature range	Night Day -8.6° C 16.4° F - 24.0° C 75.2° F Min Max -34.1° C -29.4° F - 48.5° C 119.3° F
Equatorial radius	5202.6 Km	0.82 Earth radii
Density	5.43 grams/cc	0.98 Earth densities
Eccentricity of orbit	0.038
Escape Velocity	9.1 Km/sec
Molecular weight retained	9.5 and above	N, O, CH4, NH3, H2O, Ne, N2, CO... Nitrogen  56.7%  201 mb  (ipp: 166) Oxygen  42.7%  152 mb  (ipp: 125) Argon  0.6%  2 mb  (ipp: 2)
Axial tilt	26°
Planetary albedo	0.22
Exospheric Temperature	1273.73° K	+0.73° C Earth temperature
Length of year	203.77 Earth days	124.30 Local days
Length of day	39.34 hours
Boiling point of water	73.4° Celcius 164.0° Fahrenheit
Hydrosphere percentage	69.8
Cloud cover percentage	33.2
Ice cover percentage	4.1

• Tau Ceti avec 6,5 % d'oxygène (autre figure), planète potentiellement respirable ...

 

Planet #6 Statistics
Planet type	Terrestrial High-G, Cold, Wet, Thick atmosphere (N2, He, O2 - breathable)
Distance from primary star	1.6E+008 KM	1.094 AU
Mass	1.1E+025Kg	1.833 Earth masses
Surface gravity	1213.5 cm/sec2	1.24 Earth gees
Surface pressure	3620 millibars	3.573 Earth atmospheres
Surface temperature	7.7° Celcius 45.9° Fahrenheit	-6.3° C Earth temperature -11.3° F Earth temperature +2.2° C greenhouse effect
Normal temperature range	Night Day 5.5° C 42.0° F - 9.8° C 49.6° F Min Max -8.7° C 16.3° F - 23.3° C 74.0° F
Equatorial radius	7761.1 Km	1.2 Earth radii
Density	5.59 grams/cc	1 Earth densities
Eccentricity of orbit	0.047
Escape Velocity	13.7 Km/sec
Molecular weight retained	2.6 and above	He, N, O, CH4, NH3, H2O, Ne, N2... Nitrogen  70.5%  2554 mb  (ipp: 2509) Helium  22.7%  823 mb  (ipp: 809) Oxygen  6.5%  234 mb  (ipp: 230) Argon  0.2%  9 mb  (ipp: 9)
Axial tilt	15°
Planetary albedo	0.25
Exospheric Temperature	790.39° K	-482.61° C Earth temperature
Length of year	431.16 Earth days	745.97 Local days 1.18 Earth years
Length of day	13.87 hours
Boiling point of water	139.0° Celcius 282.2° Fahrenheit
Hydrosphere percentage	93.5
Cloud cover percentage	42.2
Ice cover percentage	4.3

[En chantier]

Autres systèmes et environ 20 % d'oxygène comme sur Terre :

 Eta Cassiopeiae A avec 19,5 % d'oxygène (autre figure), planète potentiellement respirable ...

 

Planet #3 Statistics
Planet type	Terrestrial Warm, Wet, Cloudy, Thick atmosphere (N2, O2 - breathable)
Distance from primary star	1.1E+008 KM	0.743 AU
Mass	8.5E+024Kg	1.420 Earth masses
Surface gravity	1108.5 cm/sec2	1.13 Earth gees
Surface pressure	2245 millibars	2.216 Earth atmospheres
Surface temperature	18.5° Celcius 65.4° Fahrenheit	+4.5° C Earth temperature +8.2° F Earth temperature
Normal temperature range	Night Day 15.3° C 59.5° F - 21.6° C 70.8° F Min Max -2.0° C 28.4° F - 38.0° C 100.3° F
Equatorial radius	7147.9 Km	1.1 Earth radii
Density	5.55 grams/cc	1 Earth densities
Eccentricity of orbit	0.076
Escape Velocity	12.6 Km/sec
Molecular weight retained	5.7 and above	N, O, CH4, NH3, H2O, Ne, N2, CO... Nitrogen  80.1%  1799 mb  (ipp: 1749) Oxygen  19.5%  438 mb  (ipp: 425) Argon  0.3%  7 mb  (ipp: 7)
Axial tilt	27°
Planetary albedo	0.46
Exospheric Temperature	1472.54° K	+199.54° C Earth temperature
Length of year	245.45 Earth days	372.70 Local days
Length of day	15.81 hours
Boiling point of water	123.5° Celcius 254.4° Fahrenheit
Hydrosphere percentage	88.2
Cloud cover percentage	84.4
Ice cover percentage	1.1

82 Eridani avec 21,2 % d'oxygène (autre figure), planète potentiellement respirable ...

Planet #3 Statistics
Planet type	Terrestrial Earth-like (N2, O2 - breathable)
Distance from primary star	8.8E+007 KM	0.589 AU
Mass	5E+024Kg	0.845 Earth masses
Surface gravity	924.3 cm/sec2	0.94 Earth gees
Surface pressure	882 millibars	0.870 Earth atmospheres
Surface temperature	15.7° Celcius 60.3° Fahrenheit	+1.7° C Earth temperature +3.1° F Earth temperature
Normal temperature range	Night Day 7.8° C 46.1° F - 22.9° C 73.2° F Min Max -17.1° C 1.2° F - 46.6° C 115.8° F
Equatorial radius	6037.4 Km	0.95 Earth radii
Density	5.48 grams/cc	0.99 Earth densities
Eccentricity of orbit	0.124
Escape Velocity	10.6 Km/sec
Molecular weight retained	8.1 and above	N, O, CH4, NH3, H2O, Ne, N2, CO... Nitrogen  78.4%  691 mb  (ipp: 642) Oxygen  21.2%  187 mb  (ipp: 174) Argon  0.4%  3 mb  (ipp: 3)
Axial tilt	15°
Planetary albedo	0.35
Exospheric Temperature	1477.87° K	+204.87° C Earth temperature
Length of year	182.27 Earth days	172.76 Local days
Length of day	25.32 hours
Boiling point of water	96.4° Celcius 205.5° Fahrenheit
Hydrosphere percentage	73.6
Cloud cover percentage	60.6
Ice cover percentage	3.3

Delta Pavonis avec 20,7 % d'oxygène (autre figure), planète potentiellement respirable ...

Planet #5 Statistics
Planet type	Terrestrial Warm, Wet, Thick atmosphere (N2, O2 - breathable)
Distance from primary star	1.3E+008 KM	0.899 AU
Mass	8.4E+024Kg	1.402 Earth masses
Surface gravity	1103.6 cm/sec2	1.13 Earth gees
Surface pressure	2033 millibars	2.006 Earth atmospheres
Surface temperature	18.6° Celcius 65.5° Fahrenheit	+4.6° C Earth temperature +8.3° F Earth temperature
Normal temperature range	Night Day 15.4° C 59.6° F - 21.7° C 71.0° F Min Max -2.7° C 27.1° F - 38.8° C 101.8° F
Equatorial radius	7118.6 Km	1.1 Earth radii
Density	5.55 grams/cc	1 Earth densities
Eccentricity of orbit	0.062
Escape Velocity	12.5 Km/sec
Molecular weight retained	5.5 and above	N, O, CH4, NH3, H2O, Ne, N2, CO... Nitrogen  78.9%  1604 mb  (ipp: 1555) Oxygen  20.7%  421 mb  (ipp: 408) Argon  0.3%  7 mb  (ipp: 7)
Axial tilt	21°
Planetary albedo	0.43
Exospheric Temperature	1427.29° K	+154.29° C Earth temperature
Length of year	314.56 Earth days	504.70 Local days
Length of day	14.96 hours
Boiling point of water	120.5° Celcius 248.8° Fahrenheit
Hydrosphere percentage	81.6
Cloud cover percentage	77.6
Ice cover percentage	1.4

Analyse de la liste des 45 planètes répertoriées ayant des molécules détectées connues à ce jour (Juillet 2018)

GJ 504 b  (parfois Gliese 504 b) ou 59 Virginis b (59 Vir b), déjà surnommée la « planète rose », est une planète extrasolaire de type géante gazeuse de taille jovienne mais quatre fois plus massive, en orbite autour de l'étoile 59 Virginis, alias GJ 504, de type G0V, très voisine de notre Soleil et située dans la constellation de la Vierge à 57 années-lumière de la Terre.

De fortes quantités de CH₄ (méthane) y ont été détectés.

Ĕ = /

Une planète géante colorée d'un étrange dégradé de rose, de taille jovienne mais quatre fois plus massive que Jupiter et qui orbite assez loin de son étoile, à une distance équivalant à environ 44 fois celle qui sépare la Terre du Soleil.
Crédit : MPIA NAO

GJ 758 b, à 50 al, sa masse est de 10 à 40 fois celle de Jupiter et sa température de surface est estimée entre 550 et 640 °K, en comparaison de celle de la surface de Neptune est de 70 °K. (nda : 273 °K = 0 °C)

De fortes quantités de CH₄ (méthane) y ont été détectés.

GJ 758 b

(B dans le cercle vert) et peut-être GJ 758c (C dans le cercle vert).
Crédit : MPIA NAO 

En soustrayant la lumière propre à GJ 758, on voit apparaître un corps céleste, GJ 758b (B dans le cercle vert) et peut-être GJ 758c (C dans le cercle vert).

Ĕ = /

GU Psc b, à 160 al, c'est une planète de type jovienne chaude à 1 000 °K.
De fortes quantités de CH4 (méthane) y ont été détectés.

Ĕ = /

WASP-80 b, à 261 ± 65 al, tourne autour de son étoile en un peu plus de 3 jours, ce qui la classe dans la catégorie des Jupiter "chaudes". Elle est très proche de son étoile.

Ĕ = /



[En chantier]

Autres étoiles en études :

• GJ 436 b
• 51 Eri b
• WISE 0458+6434 b
• HR 8799 b
• WISE 1217+16 A b
• Ross 458 (AB) c
• WASP-43 b
• 51 Peg b
• HD 179949 b
• Beta Pic b
• HAT-P-26 b
• TRAPPIST-1 b
• TRAPPIST-1 c
• TRAPPIST-1 d
• TRAPPIST-1 e
• TRAPPIST-1 f
• TRAPPIST-1 g
• TRAPPIST-1 h
• Kappa And b
• Tau Boo b
• 2M 2236+4751 b
• 1RXS 1609 b
• ROXs 42B b
• 55 Cnc e
• HD 189733 b
• HAT-P-1 b
• HD 80606 b
• WASP-31 b

 Cas particuliers :

WASP-39b

Utilisant Hubble et Spitzer, les astronomes ont analysés l'atmosphère de l'exoplanète «Saturne chaude» WASP-39b, et ils ont capturés le spectre le plus complet de l'atmosphère d'une exoplanète possible avec la technologie actuelle. En disséquant le filtrage des étoiles à travers l'atmosphère de la planète dans ses couleurs composantes, l'équipe a trouvé des preuves évidentes de la présence de vapeur d'eau. Bien que les chercheurs aient prédit qu'ils verraient de l'eau, ils ont été surpris par la quantité d'eau qu'ils ont trouvée - trois fois plus d'eau que Saturne. Cela suggère que la planète s'est formée plus loin de l'étoile, où elle a été bombardée par des matériaux glacés. Comme le bombardement tardif dans notre système solaire.

Credits: Artist's Concept: NASA, ESA, G. Bacon and A. Feild (STScI), and H. Wakeford (STScI/Univ. of Exeter)

Source et détails : The science paper by H. Wakeford et al.

• WASP-49 b
• WASP-52 b
• WASP-103 b
• XO-2N b
• GJ 570 D
• XO-1 b
• WASP-17 b
• GJ 1132 b
• HD 209458 b
• HD186302 située à 184 années-lumière, naine jaune de type G3 (notre Soleil en est une de type G2) 
• WASP-121 b
• WASP-19 b
• WASP-98 b
• WASP-12 b

HD 209458 b à 154 al dans la constellation de Pégase, appelée "Osiris", avec une masse estimée à environ 0,69 fois celle de Jupiter, soit 220 fois celle de la Terre, pour un rayon égal à 1,32 fois celui de Jupiter. L'année de HD 209458 b ne dure que 3,5 jours terrestres et la température estimée en surface est supérieure à 1 000 °C, ce qui classe la planète parmi les Jupiter chauds. L'intérêt de la planète viens du fait que son étoile HD 209458 est de type spectral V G0 donc de couleur jaune comme le Soleil et les informations relatives datent de 2001 donc une ré-étude de cet astre et de son environnement risquerai bien de révéler des surprises notamment en y recherchant des corps telluriques !

Ĕ = 0

HD 209458 b représente aussi une étape importante dans la recherche d'exoplanètes. Elle a été découverte par l'équipe du Professeur David Charbonneau en janvier 2000 par la méthode des transits et des moyens artisanaux c'est à dire avant qu'il soit impliqué dans les programmes de Spitzer (2005) et de Kepler (2009), entre autres. Depuis plusieurs milliers sont connues.

Elle fut aussi la première dans plusieurs catégories :

1. première planète découverte par son transit devant son étoile ;
2. première exoplanète dont l'atmosphère a été détectée ;
3. première planète connue dont l'atmosphère d'hydrogène s'évapore ;
4. première exoplanète dans l'atmosphère de laquelle de l'oxygène et du carbone ont été détectés ;
5. une des deux premières exoplanètes à être directement observées par spectroscopie ;
6. la première géante gazeuse extrasolaire dont la vitesse des vents dans sa super-tempête est mesurée et la première dont la vitesse orbitale fut mesurée (permettant le calcul de sa masse). 

Enfin, se basant sur l'application de nouveaux modèles théoriques, l'hypothèse a été émise, en avril 2007, qu'elle serait la première exoplanète détectée à avoir de la vapeur d'eau dans son atmosphère

Le catalogue principal issu de toutes les observations :

[En chantier]

Autres cas :

Planètes Wolf-1061 d et KIC-5522786 b (mentionnées dans l'Habitable Exoplanets Catalog), ainsi que Gliese-625 b, Wolf-1061 c, Kepler-441 b et Kepler-560 b :

Ĕ = /


[En chantier]


Epsilon Indi A b - étoiles double : K4V + T2.5, Magnitude Visuelle = 4,69,  Absolue = 6,89, 11,8 al, (température de couleur : 4 000 °K), une géante gazeuse de 3,25 taille de Jupiter qui pourrait avoir des lunes intéressantes ....

Ĕ = 0


ROSS 128 b

Ĕ = calcul/vérification en cours


Etoile de Barnard b (aussi appelée GJ 699 b) qui orbite autour d'une naine rouge de type M4 appelée Étoile de Barnard, invisible à l'œil nu dans la constellation de l'Ophiuchus...

C'est la quatrième étoile la plus proche du Soleil après le système triple d'Alpha du Centaure.

C'était la cible du fameux Projet Daedalus qui est une étude menée de 1973 à 1978 par la British Interplanetary Society (la BIS dont Arthur C. Clarke a été le secrétaire) pour concevoir une sonde interstellaire réalisable. La destination choisie était l'étoile de Barnard, distante de 5,9 années-lumière, et était à l'époque suspectée de posséder au moins une planète (qui a bien été trouvée en 2018) . Une douzaine de scientifiques et d'ingénieurs dirigés par Alan Bond (EN) travaillèrent sur ce projet. En effet, au tout début des années 1970, certains pensaient encore que l'astronome néerlandais Peter van de Kamp avait bien détecté en 1963 les effets des perturbations gravitationnelles d'une exoplanète de taille comparable à Jupiter autour de cette étoile, ce qui est presque confirmé en 2018 car la masse minimale du corps planétaire probable a été déduite à environ 3,2 masses terrestres.

Ĕ = calcul/vérification en cours

[En chantier] (article connexe bientôt disponible)

 

Autres objets de grands intérêts :

[En chantier]


61 Cygni             K5V          4,79      7,07       11,43     des exoplanètes connues - pas dans la liste
                         + K7V                                                   originale de Dole   

Ĕ = /


Pegasi 51 b (voir plus haut) - Découverte en 1995 par Mayor et Queloz, Prix Nobel de physique 2019.

Ĕ = 0


Kepler-1649c avait été qualifiée par erreur de fausse positive et qui orbite autour d’une naine rouge se trouvant à 300 années-lumière de la Terre, dans la constellation du Cygne. Elle a été découverte en 2020 par une équipe spécialisée chargée du traitement des données du programme du télescope spatial Kepler grâce à d'anciennes observations et de faux-positifs. Elle se trouve dans la « zone habitable » du système puisqu’elle fait le tour de son astre en 19,5 jours terrestres avec une taille de 1,09 de la Terre.

Concept artiste montrant l'exoplanète Kepler-1649c en orbite autour de son étoile naine rouge hôte. Image Credit: NASA/Ames Research Center/Daniel Rutter - 28 mai 2020

Selon les scientifiques de l'équipe d'Andrew Vanderburg du Harvard Smithsonian Center for Astrophysics, NASA, cette distance est idéale pour permettre l’existence d’eau liquide par rapport aux conditions de l’étoile. L’exoplanète reçoit également 75% de l’apport en énergie stellaire que la Terre reçoit du Soleil.

Comparaison de taille entre la Terre et Kepler-1649 c - NASA/Ames Research Center/Daniel Rutter -  Domaine public

Kepler-1649 héberge également une planète intérieure précédemment connue qui orbite tous les 8,7 jours et est à peu près équivalente à Vénus en taille et en flux incident (Kepler-1649 b). 

Publication originale sur arXiv, Cornell University: arXiv:2004.06725

Submitted on 14 Apr 2020 : A Habitable-Zone Earth-Sized Planet Rescued from False Positive Status

Article presse US scientifique :

(source : Space.com/NASA : Newfound alien planet may be most Earth-like yet)

Annonce Nasa d'avril 2020 : Earth-Size, Habitable Zone Planet Found Hidden in Early NASA Kepler Data

Ĕ = en cours ....

[En chantier]

Alpha du Centaure : jusqu'à 5 planètes dont 4 pouvant être pleines de vie.

[En chantier]
Réservé (juin 2017)

Image d'Alpha du Centaure prise par Hubble.
Crédit © NASA / JPL

Schéma de l'orbite d'Alpha Centauri b et comparaison du système multiples d'Alpha du Centaure avec notre système solaire. Crédits - PHL @ UPR Arecibo, © NASA

Proxima b, éclaire au moins une exoplanète, Projet "Breakthrough Starshot", envoi d'une sonde arrivant dans 20 ans.
Crédit graphique : Wikipedia®

Une vue de la microsonde du Projet "Breakthrough Starshot" - crédit graphique : Wikipedia®

Le projet Breakthrough Starshot, appelé aussi l'initiative « Breakthrough Starshot » (BSI) initié par Yuri Milner et, le professeur Stephen Hawking (hélas mort le 14 mars 2018 à Cambridge à 76 ans), lancé début 2016, a pour objectif d'envoyer des milliers de sondes spatiales d'environ 1 gramme, équipées de voiles solaires pour 14 m², vers Alpha du Centaure, le système stellaire le plus proche du système solaire.

Les tailles relatives du Soleil et des 3 étoiles du système de Proxima à 4,2 al - crédit graphique : Wikipedia®

Rappel : Alpha Centauri, en français Alpha du Centaure, également connu sous les noms traditionnels Rigil Kentaurus, Rigil Kentarus, Toliman et Bungula, est un système de trois étoiles et au moins une planète.

Vue d'artiste de la surface de Proxima b sous les étoiles du système multiple de Proxima - Visnjan Observatory, Croatia - Domaine publique (Possible life: 95%)

Proxima b : un océan salin à sa surface ?

Des modèles climatiques établis existent montrant des océans statiques et suggèrent que Proxima b pourrait héberger une surface océanique.

Habitable Climate Scenarios for Proxima Centauri b With a Dynamic Ocean - Crédit © 
NASA Goddard Institute for Space Studies, Sep 2017, Prof. Anthony D. Del Genio

Proxima b pourrait être une planète océanique habitée, principalement saline, baignant dans une ceinture d'eau circumplanétaire salée tropicale dominée par la vie halophile (nda : les halophiles sont des micro-organismes vivant en aérobie dans un milieu possédant un fort taux de salinité).

Profils profondeur-longitude à l'équateur de (a, c, e) température potentielle de l'océan (° C) pour une salinité nulle, un contrôle et une salinité élevée; (b) densité potentielle de l'océan (kg m-3 - 1000) pour une salinité zéro; (d, f) océan avec une forte salinité. Crédit © NASA Goddard Institute for Space Studies, Sep 2017, Prof. Anthony D. Del Genio

Il est à noter que c'est un modèle de référence très utilisé par les astrophysiciens pour déterminer l'habitabilité des planètes recevant une instellation similaire d'étoiles légèrement plus froides ou plus chaudes, comme dans les systèmes TRAPPIST-1, LHS 1140, GJ 273 ou GJ 3293.

En astronomie, "l'instellation" aux corps des systèmes extrasolaires se réfère au rayonnement d'une étoile incidente sur un autre corps dans cette région, par ex : l'instellation d'une planète par son étoile hôte.


Sources : Habitable Climate Scenarios for Proxima Centauri b With a Dynamic Ocean,
Submitted to Astrobiology; [Submitted on 7 Sep 2017], 38 pages, 12 figures, 5 tables, PDF, EN, arXiv:1709.02051v1

MAJ 26 mai 2020 : Proxima b existe bien

Une équipe internationale d’astronomes s’est appuyée sur l’instrument ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations), de l’Agence spatiale européenne (ESA). Ce spectrographe, de fabrication suisse, est actuellement le plus précis actuellement en service. Il est installé sur le Very Large Telescope, au Chili comme vu plus avant sur ce post.

Vue d'artiste imaginaire depuis la surface d'une exoplanète du système Proxima. © ESO/M. Kornmesser - mai 2020.

Grâce à ses mesures très précises des variations, les chercheurs ont ainsi pu confirmer une bonne fois pour toute qu’il y avait bien au moins un monde autour de cette étoile. Cette étude, à paraître dans la revue Astronomy and Astrophysics, a également permis de mieux caractériser le système ciblé.

On apprend notamment que Proxima Centauri émet 1/600ème de la lumière du Soleil. En outre, les chercheurs soulignent que Proxima b (1,17 masse terrestre) se positionne très près de son étoile (plus que Mercure du Soleil), et qu’elle en fait le tour tous les 11,2 jours. Malgré cette apparente proximité, les données confirment également que la planète évolue dans la zone habitable de son hôte, et que ses températures de surface doivent être similaires à celles de la Terre.

Proxima Centauri b, une planète habitable ? - crédit graphique : Wikipedia®

En août 2016, il y a déjà eut la découverte de plusieurs ceintures de poussières froides autour de Proxima Centauri qui a été réalisée avec le radiotélescope ALMA (ESO, Chili) par une équipe dirigée par l’astronome Guillem Anglada (Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC), auteur principal de l’article prochainement publié dans Astrophysical Journals Letters (eso1735a.pdf, 9 pages, EN, 2 novembre 2017) et, https://arxiv.org/abs/1711.00578 [Submitted on 2 Nov 2017].

Sources :

May 28, 2020, ESPRESSO confirms the presence of an Earth-sized planet around the nearest star (Update) by University of Geneva

Revisiting Proxima with ESPRESSO

26 Mai 2020 (25 pages, 26 figures) arXiv:2005.12114v1 [astro-ph.EP]

nda : Personnellement, je pense qu'il y a 5 planètes dans ce système d'étoiles dont plusieurs habitables .... 

 

Ce schéma (pas à l’échelle) indique la position des ceintures et des sources détectées autour de Proxima Centauri. Crédits : Guillem Anglada et al. - 2 novembre 2017

D'ailleurs, ces études n'excluent pas la présence effective d'autres exoplanètes autour de Proxima Centauri, bien au contraire !

 

Képler Série :  

2 300 planètes / 1 632 systèmes / 439 multiple systèmes - voir : ici, et recopier dans le champ de recherches :  "kepler" in name

Kepler-22 abrite Kepler-22b, la première exoplanète découverte orbitant dans la zone habitable de son étoile en décembre 2011.

Ĕ = en cours

[En chantier]

Trappist-1 et ses planètes connues :

Trappist-1 et ses planètes connues en 2017, comparé au Système Solaire - crédit graphique : Wikipedia®

TRAPPIST-1, aussi nommé du doux nom 2MASS J23062928-0502285, est un système planétaire situé à environ 39 années-lumière de la Terre dans la constellation du Verseau. L'étoile de ce système est une naine ultra-froide, à la limite entre les naines rouges et les naines brunes, guère plus grande, avec 84 180 km, mais beaucoup plus massive que la planète Jupiter d'un rayon de 69 911 km. Ce type d'étoile est beaucoup plus froide avec une température de 2 550 °K que notre Soleil qui est a 5 778 °K.

L'étoile et ses planètes ont été découvertes en 2015 à l'aide du télescope belge TRAPPIST (the TRAnsiting Planets and Planetesimals Small Telescope, un projet dirigé par le groupe d'Origines Cosmologiques et Astrophysiques (OrCA) du Département d’Astrophysique, de Géophysique et d’Océanographie (AGO) de l'unité STAR de l’Université de Liège (Belgique) par ce qui est désormais nommée la "TRAPPIST-1 science team". Il y a été découvert beaucoup d'eau et divers gaz sur ses 7 objets comme le gaz carbonique et de l'azote en quantité énorme !

Conduite par l'équipe de Michaël GILLON le responsable scientifique du volet exoplanètes à ULiège - directeur du laboratoire EXOTIC (EXOplanets in Transit : Identification and Characterization), Maître de recherches F.R.S.-FNRS à la Faculté de Sciences de Liège - et lauréat de la NASA de la médaille Exceptional Scientific Achievement ou réalisation scientifique exceptionnelle pour souligner sa créativité et son innovation exceptionnelle dans la découverte spatiale  - avec l’aide du télescope spatial Spitzer -  a permit la révélation des sept planètes terrestres dont certaines sont potentiellement habitables orbitant autour de TRAPPIST-1.

Les données qui soutiennent ce document sur certains systèmes planétaires et d'autres conclusions étudiées sont disponibles sur les archives de Mikulski pour télescopes spatiaux et les missions astronomiques associées (depuis 1997) - (Link to TRAPPIST-1 observations), ou ici : MAST archive (archive.stsci.edu) (nda : enregistrement/compte obligatoire)

 Ĕ_{b,c,d,e,f,g,h} = [données insuffisantes]


Autour de cette étoile gravitent au moins sept planètes rocheuses. Il s'agirait de planètes de taille similaire ou inférieure à celle de la Terre (à peu près de trois quarts du rayon terrestre).

Ĕ_{b =  /}
 calculs en cours

Ĕ_c =  /
 calculs en cours

Ĕ_d = /
 calculs en cours

Ĕ_e = /
 calculs en cours

Ĕ_f = /
 calculs en cours

Ĕ_g = /
 calculs en cours

Ĕ_h = /
 calculs en cours

Températures estimées en 2015 des planètes dans le système TRAPPIST-1 - crédit graphique : Wikipedia®

Cita : Eric T. Wolf, PhD, du Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP) de l'université de Boulder (Colorado) a lui appliqué un modèle climatique au système Trappist-1 - (DOI: 10.3847/2041-8213/aa693a v2 (31 Mars 2018)). Sa conclusion : "Assessing the Habitability of the TRAPPIST-1 System Using a 3D Climate Model" est que "la planète "e" du milieu représente la meilleure chance pour un monde habitable et recouvert d'un océan dans le système Trappist-1" . Mais cela dépend de données préliminaires relatives à la pression atmosphérique et à la composition de l'éventuelle atmosphère que l'on connait mal qui ont d'ailleurs été corrigées partiellement avec un nouveau filtrage entre la V2 et V1, (16 Mars 2017 (v1)). (nda : pour les détails se référer au DOI, format PDF et la section : Erratum, en fin du document).

Les mesures ci-dessous sont à la limite de nos moyens actuels et il y a une grande imprécision que d'autres études corrigeront certainement (nda : 273 °K = 0 °C, moyenne Terre ≈ 288 °K), et les écarts entre les versions ci-dessous sont très subtiles mais importantes à l'échelle planétaire !

Données initiales sur des planètes du système TRAPPIST-1 (v1, Mars 2017).
Planète - Température - Composition - LASP © Université de Boulder (Colorado) 

 

Données finales sur des planètes du système TRAPPIST-1 (v2, Mars 2018).
Planète - Température - Composition - LASP © Université de Boulder (Colorado)
correction sur TRAPPIST-1e

 

En conclusion de cette étude : avec son équipe, il affirme que leurs simulations de modèles climatiques 3D des planètes de masse terrestres de Trappist-1 indiqueraient que les planètes b, c et d subiraient un effet de serre en augmentation, tandis que les planètes e, f et g pourraient être potentiellement habitables étant donné que les mesures des atmosphères seraient « semblables à la Terre ». Alors que les résultats actuels pour les planètes b, c et d, montrent des mondes trop chauds pour la vie dans cette étude, les planètes f, g et h semblent finalement trop froides pour être habitables.

La planète "e", selon l'étude, semble avoir une atmosphère stable, de l'eau et de la glace et une variété de climats en divers points de sa surface ...

Liens vers d'autres travaux du PhD Eric T. Wolf et du spécialiste français du système TRAPPIST  Fauchez, Thomas J.

Quelques éléments comparatifs d'étoiles naines avec le Soleil :

Comparaison entre le Soleil (type G2 V), la naine rouge Gliese 229A (type M1)², les naines brunes Teide 1 (type M8), Gliese 229B (type T)², et WISE 1828+2650 (type Y), et Jupiter (planète géante gazeuse). Par MPIA/V. Joergens — First published in "Joergens, Viki, 50 Years of Brown Dwarfs - From Prediction to Discovery to Forefront of Research, Astrophysics and Space Science Library 401, Springer, ISBN 978-3-319-01162-2.", CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=34739807

Gliese Série

Gliese 382
Ĕ = /

Gliese 1214 b (ou GJ 1214 b)
Ĕ = /


Gliese 581 Série
Ĕ = /

Schéma du système planétaire de l'étoile M3V Gliese 581 - crédit : Domaine Public

Gliese 832 Série
Ĕ = /


LHS 1140 (LHS 1140b) et GJ 625 (GJ 625 b)
Ĕ = /


109 Piscium b 
Ĕ = /

Conclusions :

[En chantier]

1. Donc peu de termes ont été validés dans l'équation de Drake et à ce jour il n'y a pas la preuve de vie irréfutable sur d'autres corps célestes apportée par la science et portée à la connaissance de tous !
2.  Une course est engagée pour trouver de la Vie dans l'Univers sur d'autres mondes !
3.  Le produit Ĕ est positif expérimentalement sur une dizaine de corps célestes et les observations de la Vie y sont à valider !

A la recherche des planètes dites "Boucles d'Or"

[En chantier]

 

Poster des exoplanètes potentiellement habitable - (CC) Planetary Habitability Laboratory @ UPR Arecibo, Juillet 2018

 

Représentations artistiques de planètes autour d'autres étoiles avec un fort potentiel de présence d'eau en surface. Toutes sont plus grandes que la Terre et nous ne sommes pas encore certains de leur composition et de leur habitabilité. Nous savons seulement qu'ils semblent avoir la bonne taille et l'orbite optimale pour supporter l'eau liquide de surface. Ils sont classés ici du plus proche au plus éloigné de la Terre de 4,2 al à 1 200 al. Cette sélection d'objets d'intérêt est susceptible de changer à mesure que de nouvelles interprétations ou observations astronomiques sont faites. La Terre, Mars, Jupiter et Neptune sont indiqués pour l'échelle sur la droite. (source PHL/UPR Arecibo (en), novembre 2017).
 (CC) Planetary Habitability Laboratory @ UPR Arecibo

Sources :

Wikipédia / Wikipedia® - op.cit. [sources intéressantes mais souvent à contrevérifiées car pas toujours fiables, souvent incomplètes ou très approximatives,et pire quelques fois fausses ou frauduleuses], car c'est une collection abondante d'articles, toutefois en aucun cas un site pour inventeur ou un chercheur qui découvrirait des nouvelles connaissances, mais seulement le rapporteur de connaissances déjà existantes et documentées.

Cambridge : arXiv.org (EN, compte obligatoire, accès général, pas grand public, niveau universitaire, doctorants, chercheurs, etc ...) pointant vers de nombreux DOI. Créé en 1991 par le professeur Paul Ginsparg.
C'est un site de dépôt et d'archives de prépublications électroniques d'articles scientifiques (plus d'un million en 2018) et dont le mécanisme a d'ailleurs été renforcé durant l'été 2018 avec une sérieuse refonte du site crée en 1991 en le modernisant avec les meilleures technologies du web up-to-date. En France, depuis 2001, l'archive ouverte à tous multidisciplinaire HAL est un point d'entrée vers arXiv et soumis à leurs modérateurs pour les publications selon des règles très codifiées du rigoriste Ministère de la Recherche français..

PNAS : Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (ou en français les Comptes-rendus de l'Académie nationale des sciences des États-Unis d'Amérique, abrégé en PNAS, qui est une revue majeure d'articles à caractère scientifiques et à comité de lecture très similaire à ceux de la revue Science, l’abréviation PNAS est plaisamment interprétée comme Papers Not Accepted in Science (« Articles refusés par Science »), dont une grande majorité des publications sont consacrées aux différentes disciplines de la biologie. (exclusivement en anglais, EN)
Copyright © 2018 National Academy of Sciences.


CNRS : https://www.ccsd.cnrs.fr/archives-ouvertes/

Nombreux articles scientifiques cités in extenso.

© NASA / JPL (cité 31 fois, hors accès réservé)

STScI : (cité 6 fois), Space Telescope Science Institute, "The Space Telescope Science Institute" de Baltimore, Maryland, basée sur le campus Homewood de l'Université Johns-Hopkins, aux États-Unis et géré avec l'aide de "the Association of Universities for Research in Astronomy".
Fondé en 1982, et a guidé l'observatoire le plus célèbre de l'histoire, le télescope spatial Hubble. Depuis son lancement en 1990, le STScI a effectué les opérations scientifiques pour Hubble et dirigera également les opérations scientifiques et de mission du télescope spatial James Webb (JWST), dont le lancement est prévu en 2021. Le STScI gére aussi une partie des opérations scientifiques du télescope géomètre à infrarouge à large champ (WFIRST), actuellement à mi-parcours en vue du lancement prévu pour 2020, et le STScI est partenaire de plusieurs autres missions importantes de la NASA. Le personnel mène des recherches scientifiques de calibre mondial avec notamment l'Archive pour télescopes spatiaux de Barbara A. Mikulski, The Mikulski Archive for Space Telescopes (MAST) qui centralise, gère et diffuse les données de plus de 20 missions astronomiques. Le STScI ambitionne de diffuser la science au monde entier par le biais de programmes d'actualités, d'éducations et de sensibilisation du public reconnu à l'échelle internationale.

PHL/UPR Arecibo (EN). (cité 7 fois)

EXOFOP-TESS : Programme TESS, le site Web du programme d'observation de suivi des exoplanètes pour TESS (ExoFOP-TESS) est conçu pour optimiser les ressources et faciliter la collaboration dans les études de suivi des cibles observées par TESS, une mission de classe Explorer dirigée par le MIT. ExoFOP-TESS contient des paramètres stellaires du catalogue d'entrée TESS (TIC), qui est servi par l'archive Mikulski pour les télescopes spatiaux (MAST), et des paramètres de planète des archives de l'exoplanète de la NASA. (EN, compte professionnel réservé aux divers spécialistes astronomes, et sous licence pour tout usage)

Futura-Sciences.com (cité 8 fois)

Royal Astonomical Society (cité 6 fois)

 

Sources diverses : 4 principales sources

 

 - http://kiwix.campusafrica.gos.orange.com/fr

 

-  https://fr.wikipedia.org/wiki/Wikip%C3%A9dia:Accueil_principal

 

 - https://jeunebook.blogspot.com/

- www.lib.ovh

[En chantier]

Définitions :

Phylum : Un phylum désigne une lignée évolutive en nomenclature systématique, détermine un synonyme d'embranchement monophylétique, c'est-à-dire que les espèces le composant sont toutes issues d'un même ancêtre. C'est aussi l'ensemble de formes animales (ou végétales) apparentées. Le terme d'embranchement, utilisé comme synonyme, s'applique aux découpages majeurs du règne animal (exemple : l'embranchement des primates, des arthropodes, des vertébrés). Généralement, il y a plusieurs classes dans chaque phylum.
Traduction de phylum en anglais : phylogenetics.


Darwinisme


Lamarckisme


Transhumaniste


Panspermie


DOI : (Digital Object Identifier) est une méthode standardisée créée en 2000 pour l'identification permanente d'un objet électronique publié, sous la forme d'un texte multimédia à caractère scientifique en général, un mécanisme de nommage des ressources très stables sur le web et un protocole de résolution des identifiants en adresses plus concrètes, un genre de code permanent des articles scientifiques, (littéralement « identifiant numérique d'objet », une alternative aux URI. Depuis 2012, le système d'identifiant numérique d'objet a été normalisé sous la forme de la norme ISO 26324).
L'attribution et la gestion des DOI est sous la responsabilité d'agences externes internationales, un lien utilisant un DOI est donc le lien le plus stable qui soit : même si une revue change d'éditeur (et donc de site Web), son DOI demeurera toujours le même.
nda :  Tutoriel pour la création de DOI (2.2 Mo) (exemple)

KOI : Kepler Object of Interest, soit en français : objet remarquable de Kepler, est par exemple une étoile observée par le télescope spatial Kepler, lancé le ‎7 mars 2009 et décommissionné le 30 octobre 2018, pour laquelle une ou plusieurs candidatures de planètes en transit a été détectée soit : 8 214 étoiles et 2 323 planètes confirmées (mars 2017). Les KOI forment un sous-ensemble d'une liste de 150 000 étoiles sélectionnées pour le programme Kepler, qui est elle-même un sous-ensemble du Kepler Input Catalog (KIC) et, voir aussi ici :  https://archive.stsci.edu/pub/kepler/catalogs/.

TOI : TESS Object of Interest, objet remarquable de TESS, en français. Les TOI forment un ensemble d'une liste de 472,643,161 étoiles/objets célestes sélectionnées pour le programme Tess, qui est elle-même un sous-ensemble du TESS Input Catalog (TIC), voir ici :  https://exofop.ipac.caltech.edu/ ou, : https://tess.mit.edu/.
Le programme TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite, en français « Satellite de recensement des exoplanètes en transit ») a débuté ses mesures en aout 2018 après le lancement du satellite le 18 avril 2018. Il va remplacer avantageusement le télescope Kepler décommissionné le 30 octobre 2018.


2MASS, pour Two Micron All-Sky Survey : (Wikipédia®)

C'est un grand relevé réalisé par l'université du Massachusetts, en collaboration avec le Jet Propulsion Laboratory, la National Science Foundation et la NASA. Il a été entamé en 1997 et terminé en 2001, à l'aide de deux télescopes automatisés de 1,3 mètre de diamètre spécialement construits à cet effet, l'un situé dans l'hémisphère nord (Observatoire du Mont Hopkins, Arizona), l'autre dans l'hémisphère sud (Observatoire interaméricain du Cerro Tololo, Chili). Les données recueillies ont été finalisées en 2003. Il s'agit du second grand relevé effectué dans ce domaine de longueur d'onde après le relevé TMASS, réalisé en 1969. Le projet était dirigé par l'astronome Michael Skrutskie. Le projet 2MASS a cartographié intégralement le ciel dans les bandes J (centrée sur 1,25 μm), H (1,65 μm) et K_S (2,17 μm), soit au voisinage de 2 microns, d'où le nom du projet, également inspiré du surnom de l'Université du Massachusetts (UMass). La magnitude limite du relevé est voisine de 14,5 et sa résolution est de 2 secondes d'arc.

ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations)

Planètes Boucles d'Or (source primaire : Wikipédia®)

Cette appellation est une allusion au conte intitulé Boucles d'or et les Trois Ours dans lequel l'héroïne, Boucles d'or, décide de manger le gruau du bol de l'ourson lorsqu'elle se trouve au logis de la famille ours, car ce bol n'est « ni trop chaud, ni trop froid »,

tout comme on suppose que doit l'être la zone habitable d'une étoile.

En particulier, lors de l'annonce de sa découverte, on a cru que 70 Virginis b se trouvait dans la zone habitable de son étoile au moment de sa découverte en janvier 1996, ce qui lui a valu le surnom de Goldilocks (Boucles d'Or en français)¹. Une exoplanète géante gazeuse ayant 7,5 fois la masse de Jupiter et une orbite excentrique de 116 jours autour de son étoile parente. On s'attend à ce que sa gravité de surface soit de six à huit fois celle de Jupiter. Le satellite Hipparcos a finalement montré que l'étoile était plus distante et donc plus brillante, ce qui implique que la planète est trop chaude pour être dans la zone habitable de son étoile⁴.

L.U.C.A. : un acronyme venant de l'anglais : Last Universal Common Ancestor ; en français : Dernier Ancêtre Commun Universel ou DACU, moins sexy sans doute en français ... et forgé en France en 1996 lors d'un colloque sur l'émergence de la Vie à la Fondation des Treilles, 90, Rue de Varenne, 75007 Paris, France.

Post traité depuis juin 2017



PS : en termes de vulgarisation scientifique et destiné au grand public, je conseillerai aux lecteurs de voir le magnifique et très bon spectacle d'Alexandre Astier (qui rêvait d'être astronome dans sa jeunesse), "L'Exoconférence", en tournée depuis 2014, et multi-diffusé sur Comédie +, Canal+, la TNT ou à voir en VOD/DVD/BluRay.

Avertissement : Archives, Maths, DOI, et diverses sources réservées pour publication.  

Dernière mise à jour : 16 Janvier 2024.


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About the author, training: Microbiology, Biochemistry, Networks and Systems Administrator (MCP certified, MCPIT, Microsoft Associates), amateur astronomer member of the TESS network, volunteer correspondent for the EXOFOP, Caltech / IPAC-NExScI Programs.

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Je déclare par la présente étude est un enregistrement de travaux de recherche originaux entrepris par moi et que j'ai terminé cette étude sous la supervision de quiconque.
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Sur l'auteur, formations : Microbiologie, Biochimie, Administrateur Réseaux et Systèmes (certifié MCP, MCPIT, Microsoft Associates), astronome amateur membre du réseau TESS, correspondant bénévole des Programmes EXOFOP, Caltech/IPAC-NExScI.

L’auteur déclare n’avoir aucuns liens d’intérêts commerciaux ni de subordinations ou contractuels concernant les données publiées dans cet article.

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[Mise en ligne initiale : 26/06/2017]

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