Nous devons revoir notre manière de chercher la vie extraterrestre

Des méduses gélatineuses aux lichens rocailleux, notre planète grouille d'une diversité telle qu'il est parfois difficile de déterminer quels organismes sont seulement vivants. Cette complexité renvoie à la quête d'une forme de vie que nous ne connaissons pas. S'ils existent, les êtres extraterrestres se sont sans doute développés dans un environnement qui nous est complètement inconnu. "L'Univers est vraiment grand, rappelle Morgan Cable, astrochimiste au Jet Propulsion Laboratory de Pasadena, en Californie. Si nous sommes capables de l'imaginer, c'est que cette vie existe probablement sur une planète, quelque part. La question est : allons-nous être capables de la trouver ?"

Depuis des années, les chercheurs se confrontent à cette question en confinant leurs recherches à des organismes similaires à ceux que nous connaissons. En 1976, les sondes Viking de la NASA ont examiné le sol martien et tenté de l'animer à l'aide de nutriments organiques appréciés des microbes terriens, sans succès. D'ici à la fin de l'année 2017, l'ExoMars Trace Gas Orbiter de l'Agence spatiale européenne analysera le méthane de l'atmosphère martienne, qui pourrait être produit par une vie bactérienne semblable à celle de la Terre. Enfin, le rover de la mission d'exploration Mars 2020 recherchera des composés organiques à base de carbone issus d'organismes passés ou présents.

Malheureusement, l'environnement martien n'est pas vraiment le même que celui de la Terre et les exoplanètes que nos astronomes découvrent aux abords d'étoiles lointaines sont encore plus étranges - beaucoup n'ont rien à voir avec ce qu'on trouve dans notre système solaire. C'est la raison pour laquelle il est important que nous repensions notre manière de chercher une vie extraterrestre. Nous devons ouvrir notre esprit à des formes vraiment étrangères de processus biologiques, chimiques, géologiques et physiques. "Tout le monde court après des "biosignatures" dénuées de sens, car nous ne connaissons d'autre biologie que la nôtre", explique le chimiste Lee Cronin de l'université de Glasgow.

Pour élargir nos horizons, nous devons revoir les bases et réfléchir aux conditions fondamentales de la vie. D'abord, elle a besoin d'une forme d'énergie : sources chaudes volcaniques, monts hydrothermaux, etc. Les planètes et lunes dénuées d'une forte source de chaleur interne semblent donc hors-course. La vie dépend également d'une protection contre les rayonnements cosmiques, comme une atmosphère d'ozone. Beaucoup d'exoplanètes semblables à la Terre gravitent autour d'étoiles naines rouges dont les éruptions menacent leur atmosphère ; c'est le cas des planètes qui tournent autour de TRAPPIST-1 et Proxima du Centaure. Des travaux qui doivent être menés l'année prochaine à l'aide du James Webb Space Telescope nous diront si ces mondes doivent être oubliés, eux aussi.

Enfin, tout ce que nous savons de la vie indique qu'elle a besoin d'un solvent liquide dont les interactions chimiques permettent l'autoréplication des molécules. L'eau remplit admirablement cette mission : elle facilite la création et la rupture des liens chimiques, l'assemblage de protéines et d'autres molécules structurelles et - chez un organisme à proprement parler - de nourrir et nettoyer. C'est ce qui pousse les planétologues à se concentrer sur la "zone habitable" des systèmes planétaires, cette portion d'espace dans laquelle une planète est susceptible d'avoir une température compatible avec l'eau sous forme liquide.

Ces limitations laissent la voie libre à un grand nombre de possibilités. L'eau pourrait être remplacée par un autre liquide. Moins exotique : la vie pourrait se développer dans les océans souterrains d'une exoplanète recouverte de glace. Eau sous forme liquide, protection, énergie, cette disposition fournit tout le nécessaire. Cependant, elle ne laisse filtrer aucun signe de vie extérieur. D'ailleurs, ce qui se passe sur les planètes qui gravitent autour d'autres étoiles nous échappe largement. "Il est difficile d'imaginer que nous puissions trouver de la vie sur une exoplanète, reconnaît Jonathan Lunine, un planétologue de l'université Cornell. Mais le système solaire éloigné nous est accessible."

La quête d'une vie extraterrestre doit commencer près de notre domicile. Les satellites de Saturne et Jupiter nous offrent la possibilité de découvrir si des organismes peuvent se développer sans atmosphère. Europe et Encelade disposent toutes deux d'océans et de sources de chaleur internes. Le pôle sud d'Encelade crache régulièrement d'énormes geysers de vapeur ; Europe semble relâcher des panaches similaires. Des missions spatiales futures pourraient traverser ces panaches à la recherche de produits biochimiques. La sonde de surface que la NASA destine à Europe pourrait aussi rechercher des traces d'eau océanique débordante de microbes. Lancement prévu dans une dizaine d'années.

Un autre satellite de Saturne, Titan, pourrait nous dire si la vie dépend de l'eau. Titan est constellé de lacs de méthane et d'éthane battus par une pluie d'hydrocarbures saisonnière. Lunine et ses collègues pensent que la vie pourrait s'accommoder de cet environnement. Plusieurs projets d'atterriseurs destinés à vérifier la présence de vie microbienne dans les lacs de Titan ont déjà été formulés mais aucun n'a été financé.

Pour les exoplanètes qui ne ressemblent à rien de ce que notre système solaire propose, cependant, les scientifiques n'ont d'autre choix que se fier à des expériences en laboratoire ou à leur seule imagination. "Nous sommes toujours à la recherche des conditions physiques et chimiques de base pour la vie, mais nous essayons de ratisser le plus large possible", explique Cable. Les chercheurs d'exoplanète comme Sara Seager (MIT) et Victoria Meadows (Université de Washington) conçoivent des types disparates d'atmosphères planétaires et les signatures chimiques que pourraient y laisser la vie.

Désormais, il n'appartient plus qu'à la NASA et aux autres agences spatiales de concevoir des instruments capables de détecter autant de formes de vie que possible. La plupart des télescopes actuels ne balayent qu'une faible fourchette de longueurs d'onde. "Si le spectre était un store vénitien, nous ne disposerions que de quelques lamelles, explique Lunine. Ce n'est pas une très bonne manière de procéder quand on veut voir grand." Pour parer à ce manque, une équipe d'astronomes dirigée par Seager et Scott Gaudi à l'université de l'Ohio ont proposé la mission Habitable Exoplanet Imaging (HabEx) à la NASA pour les années 2030-2040. Grâce à elle, les exoplanètes seraient inspectées sur une large gamme de fréquences optiques et quasi-infrarouges dans le but de repérer des traces d'oxygène et de vapeur d'eau.

Une telle battue extraterrestre serait difficile et coûteuse, mais aussi transformatrice. Même si les astrobiologistes ne trouvent rien, le savoir dégagé nous montrera à quel point la vie terrienne est spéciale. Et en cas de succès, plus rien ne serait jamais pareil ici. La découverte de bactéries semblables aux nôtres sur Mars montrerait que nous ne sommes pas seuls ; la découverte d'organismes amateurs de méthane à la surface de Titan montrerait que la vie telle que nous la connaissons n'est pas la seule valable. Dans tous les cas, nous autres Terrions ne regarderions plus jamais le ciel de la meme manière.

Cet article est paru sur Aeon et a été repris sur Motherboard US.