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 DES MONDES ETONNANTS

  Après avoir survolé et plongé dans les atmosphères d'éventuels biotopes extraterrestres, peut-on sortir des sentiers battus et imaginer des vies aux propriétés vraiment extraordinaires susceptible de présenter un biotope réellement hors du commun et qui porterait néanmoins une forme de vie évoluée ?

capture39-12.jpgPlusieurs écrivains scientifiques se sont penchés sur cette question dont Robert Forward, Terence Dickinson, Fred Hoyle ainsi que plusieurs scénaristes des séries Star Trek, Cosmos 1999 ou Stargate SG-1. Les derniers épisodes de la série Star Trek "The New Generation" furent écrits en collaboration avec le physicien Michio Kaku. Les uns ont imaginé des créatures vivant sur des étoiles neutrons, dans un monde de silicium et de quartz, dans des nappes de gaz ou faites d'énergie pure. 

Si ce thème ne repose sur aucune observation, cette spéculation pure et débridée est toutefois intéressante car elle nous offre l'opportunité de nous pencher sur l'anatomie de ces créatures et leur manière d'appréhender le monde. Il est très révélateur de la façon dont chaque entité définit la vie et son développement.

Les extrêmes

A l'inverse de toute la faune et la flore terrestre, certaines bactéries photosynthétiques peuvent survivre dans des milieux acides ou bouillonnants sous certaines conditions. Nous ne prendrons que quelques exemples, le sujet ayant été développé en long et en large dans le chapitre consacré à la faculté d'adaptation.

 Les bactéries sulforésistantes et les méthanogènes.

 Des bactéries sulforésistantes et au besoin thermophiles ou capables de supporter des acides d'un pH de 0 sont capables de métaboliser les produits soufrés, notamment l'hydrogène sulfuré à l'épouvante odeur d'oeufs pourris. Elles s'en servent comme source d'atome d'hydrogène ou d'électrons pour réduire le gaz carbonique. Cela crée de l'eau et du soufre, ce dernier constituant alors un "déchet" au lieu de l'oxygène créé par les plantes. Ce processus est toutefois moins efficace que la photosynthèse des plantes et limite l'évolution de ces créatures à quelques colonies sans avenir. 

Rappelons enfin que si personne ne consomme de soufre, c'est une substance qui entre dans la composition d'une bonne vingtaine d'acides aminés.

capture40-11.jpg Quand on parle de lacs extraterrestres on envisage parfois l'existence de lacs de méthane ou d'éthane et de se demander si la vie peut en tirer partie. Il existe sur Terre des microorganismes méthanogènes dans des fractures de granite de l'écorce terrestre ou dans le permafrost de la toundra. La vie peut donc produire du méthane comme un déchet de son métabolisme. Ces créatures telle la Proteobacteria ou le Nococcus janaschii produisent du méthane par réduction du gaz carbonique couplé à l'oxydation de l'hydrogène ou de certains composés organiques. L'hydrogène s'y trouve en quantité mille fois plus dense que la normale (micromolaire) mais ces organismes semblent vivre au ralenti, mettant plusieurs semaines ou plusieurs mois pour atteindre la densité qu'une culture de laboratoire atteint en une nuit. On peut donc en conclure que le milieu n'est pas propice à leur développement.

D'un autre côté on a de bonnes raisons de croire que les premières archéobactéries furent des méthanogènes, autotrophes et anaérobies. Si elles furent effectivement à l'origine des génomes eucaryotes, nous pourrions également en découvrir sur une planète.

Acides et soufrées.  

Inutile par contre d'imaginer des planètes d'acide sulfurique ou couvertes de lac de souffre. Il peut bien entendu exister localement de grands lacs acides sur des planètes ayant connu une intense activité volcanique, comme il en existe d'ailleurs sur Terre. On peut aussi découvrir des mondes dégageant d'immondes effluves de souffre ou d'alcool. Peu d'organismes s'aventureront dans ces milieux où les conditions de vie sont très précaires du fait que toute la nourriture sera vraisemblablement brûlée ou inversement gelée par -100°C.

capture41-11.jpg Globalement, très peu d'organismes supportent de telles conditions très longtemps. Ce sont en tous cas des êtres unicellulaires ou des spécimens très curieux comme le tardigrade, mais aucune de ces créatures n'est intelligente.

Brûlé et déshydraté.

Une planète plongée dans le feu de son étoile comme l'est Mercure ou toujours active lorsque son soleil se transformera en étoile géante, baîgnant dans des boues brûlantes ou encore périodiquement couvertes par des flôts de lave ne peut probablement supporter aucune forme de vie. Même les créatures thermophiles terrestres les plus résistances vivant près des évents volcaniques succombent au-delà de 113°C (Pyrolobus fumarii) ou 121°C (Strain121).

Rappelons qu'entre 140 et 350°C sous une pression de plusieurs centaines d’atmosphères, certains micro-organismes hyperthermophiles s’épanouissent et se reproduisent encore. Pyrococcus par exemple resserre son ADN pour éviter de succomber et produit de l’acide sulfurique. Cela dit toutes les formes de vie plus évoluées ont déjà disparu. N'essayez pas d'inventer une forme de vie résistante car aucune structure moléculaire organique ne résiste longtemps à la chaleur. Bien sûr une tuile de navette spatiale supporte plus de 1600°C mais elle est faite de verre réfractaire et je ne pense pas qu'elle soit intelligente. Reste que la chimie du silicium présente quelques intérêts tout comme la cybernétique. Car dieu sait si un jet de vapeur est chaud. Une brûlure au 3eme degré signifie que les tissus sont totalement détruits et il n'existe à ce jour  aucun moyen de cicatrisation spontané. La victime perd tellement de liquide qu'elle meurt en général si une zone de 9% (tête) à 18% (tronc ou jambes) de son corps sont brûlés.  Mais il ne faut pas nécessairement un fluide bouillonnant pour atteindre ce résultat. Du gaz ou un acide porté à haute pression (acide chlorhydrique portée à 35 bars à 11°C) et explosant ou l'effet du souffle (du propane qui explose) produit des effets similaires. Le tout est d'atteindre 375 kJ/m2.  On peut imaginer des créatures carapaçonnées comme la blatte ou d'autres insectes (scorpions, etc) qui sont visiblement capables d'endurer pratiquement n'importe quel cataclysme, y compris une explosion ou des radiations ionisantes. Mais si toutes sont à l'image des insectes géants de "Men In Black", je préfère ne pas les rencontrer...

capture42-11.jpg Quant aux créatures évoluant près des évents volcaniques ou des fumeurs sous-marines, elles n'endurent pas plus de 100°C. A la sortie des évents l'eau est localement à plus de 350°C et à haute pression mais en l'espace de quelques centimètres le gradient de température chute drastiquement sous 100°C. Non, personne ne serait assez stupide pour survivre dans les feux de l'Enfer.

Un monde de silicium et de cristaux

Bien que le carbone soit l'élément le plus conciliant de la nature, capable de se lier à quantité d'autres éléments pour fabriquer d'immenses chaînes moléculaires comme les protéines ou les acides nucléiques, on dit également que sans eau toute vie est condamnée à mort. Mais c'est une idée fondée sur la chimie du carbone telle que nous la connaissons.

capture43-11.jpg La chimie du silicium cet élément est également très intéressant. Le silicium existe sur Terre sous forme de dioxyde de silicium, le quartz, qui entre dans la composition du verre. Il est abondant dans l'écorce terrestre (28%) et on le rencontre en grandes concentrations (700 mg de silice par litre) dans les geysers de Yellowstone aux Etats-Unis ou dans ceux d'Islande.Sur une planète où le silicium joue le rôle du carbone, si on n'y prend garde les éventuelles créatures que nous rencontrerions ressembleront à des quartzs géants ou des sculptures modernes en métal. En fait, il s'agira de créatures vivantes !

capture02-8-1.jpgSupportant mal les basses températures, le silicium sera en revanche parfaitement à l'aise entre 100 et 1415°C, température au-delà de laquelle il entre en fusion. Ce monde sera recouvert de plaines de quartz et de montagnes cristallines, en somme un paysage très surréaliste semblable à une géode agrandie des milliards de fois mais vivante et en constante évolution. L'atmosphère sera dense, très chaude et la pression atmosphérique atteindra plusieurs centaines de bars. L'homme ne pourrait survivre dans un tel environnement et probablement très peu de bactéries chimio synthétiques. Le sol de cette planète sera "vivant" dans le sens où le magma interne entretiendra la croissance des cristaux. Ici la température au sol oscillera entre 100 et 500°C et les plus grands cristaux atteindront plus de 10 mètres de hauteur, à l'instar de ce qu'on découvrit dans la mine de Naica au Mexique. Partout des fleurs de quartz s'élèveront dans le ciel, prenant une coloration qui dépendra des impuretés emprisonnées dans le cristal et parfois de la température dans les zones les plus chaudes.

Une créature faite de silicium évoluant dans un monde minéral fait de "fleurs" et de "collines" de cristaux de quartz. Selon notre définition de la vie, cet animal est un androïde Plus étonnantes seraient les créatures mobiles vivant sur ce monde fait de cristaux et de métaux. La chimie du silicium nous est étrangère pourtant nous la côtoyons tous les jours : c'est le côté matériel de l'informatique et de la robotique. Si nous appliquons ce concept à une forme de vie extraterrestre, nous aboutissons à une créature vivante et intelligente, capable de communiquer et de se déplacer de manière autonome.

En effet, à partir du silicium et du germanium nous pouvons fabriquer des processeurs et des transistors. Nous savons que l'arsénide de gallium devient lumineux quand il est chargé. Le sélénide de cadmium sulfureux émet une charge lorsqu'il est éclairé et les impuretés ainsi que les sels de sodium rendent le milieu conducteur. En extrapolant, on peut imaginer que pour communiquer et contrôler son environnement, une intelligence extraterrestre fondée sur le silicium manipulerait des ions comme nous manipulons les instructions d'un programme. Finalement,  nous aboutissons naturellement au concept d'ordinateur et de toutes ses variantes, de l'entité locale et isolée au système global disposé en réseau neuronal.

Ainsi, sur base de notre idée de la vie, un organisme de silicium ressemblera à un robot ou un androïde. Il aura la taille d'un camion mais sera presque trois fois plus lourd. Cette créature de silicum se nourrira évidemment de substances à base de silicium, donc vitrifiées ou métalliques; elle sera lithovore. Sa gueule sera munie d'une sorte de foret, de pic ou d'un marteau pneumatique capable de briser et de pulvériser les roches avant de les ingérer. Elle pourrait disposer d'une trompe ou d’un appendice frontal capable de projeter sur sa nourriture un acide très puissant pour la faire foudre ou la dissoudre. Elle pourrait ainsi aspirer le liquide. Une fois digéré par des microbes capables de métaboliser les minéraux, ces fluides serviraient à entretenir son squelette, participant à la croissance des plaques de silicium ou à la réparation des parties endommagées.

Ses membres fonctionneront comme les pistons hydrauliques qui équipent nos grues ou nos camions. Ils pourraient être télescopiques, équipés de cardans ou de rotules omnidirectionnelles. Parmi ses autres particularités, cette créature produirait sa propre énergie interne à partir d'une réaction photoélectrique avec le sélénite de cadmium sulfureux et communiquerait avec le monde extérieur en émettant de la lumière à partir d'une réaction électrique de l'arsénide de gallium. Une forme de vie plus évoluée produirait son énergie à partir d'un réacteur capable de générer quelques kilowatts d'électricité. Elle pourrait également se servir de cette source d'énergie pour capturer ses proies. Elle disposerait d'un détecteur Geiger pour localiser les minéraux radioactifs.

Enfin, sa reproduction suivrait le schéma d'une usine d'assemblage plutôt que la filière "naturelle". Une "reine" se consacrerait à temps plein à la ponte de petits lithovores qui dès éclos mèneraient une vie solitaire dans ce monde de cristal, heureux de trouver dans cette lithosphère de délicieux mets de silice. Ces "bébés usines" seraient autonomes et se répliqueraient sans aide extérieure. Dans sa version la plus évoluée, cette société serait peu différente d'un réseau d'usines automatisées, gérées par des robots et fonctionnant de manière autonome. Cette civilisation artificielle serait même capable de s'envoler à la recherche de planètes riches en métaux lourds, aboutissant au concept d'artefacts extraterrestres ou SETA qui viendraient observer la Terre comme nous avons envoyé des sondes explorer le système solaire.

Un monde neutronique

Plusieurs auteurs de romans de science-fiction dont Robert Forward ("L'œuf du dragon") ont envisagé une vie sur une étoile neutron ou un pulsar. Rappelons qu'une étoile neutron est une étoile plus massive que le Soleil arrivée au terme de sa vie et qui s'est effondrée sur elle-même par un simple effet gravitationnel suite à l'arrêt des réactions nucléaires de fusion qui assuraient jusqu'ici un juste équilibre entre les forces antagonistes.  Au cours de l'implosion la pression électronique est tellement élevée que les électrons franchissent les barrières du noyau atomique, jusqu'à ce qu'ils soient arrêtés par les forces nucléaires intra-atomiques de l'interaction forte. Les électrons libérés de leur orbite s'annihilent avec les protons des noyaux. Leur charge à présent neutre transforme le noyau de l'étoile en une sorte de nucléon aux proportions astronomiques et aux propriétés très étranges que nous ne connaissons pas sur Terre. Une étoile neutron de quelques masses solaires présente un diamètre de 10 à 30 km seulement et sa densité équivaut à des milliards de fois celle du plomb : un centimètre cube de cette matière peut peser un milliard de tonnes sur Terre. Sa surface présente encore une température de plusieurs milliers de degrés. Voilà l'objet de notre spéculation. Il va sans dire qu'il vaut mieux ne pas essayer d'atterrir sur ce genre d'astre. A quelques kilomètres de sa surface la pesanteur sera si forte que votre vaisseau spatial s'écrasera sur sa surface et serait en même temps pyrolysé et pulvérisé en particules atomiques ! C'est en somme une déchetterie propre.capture03-4-10.jpg

Cet astre forme un macro-noyau aux proportions astronomiques ; c'est probablement la plus grosse molécule existant dans l'univers. Ce qui nous intéresse ici est le fait qu'à l'instar de Forward, on peut imaginer qu'une forme de vie pourrait exister sur ce genre d'étoile "dégénérée". Ces créatures auraient une taille microscopique mais seraient aussi complexes que nous le sommes. Leur fonctions métaboliques paraîtraient se dérouler à la vitesse de la lumière et leur durée de vie semblera durer une fraction de seconde à notre échelle. Pour ces créatures éphémères une seconde terrestre correspond à la durée de vie d'une génération. Mais inversement, si une créature habitant une étoile neutron visitait la Terre, elle ne nous reconnaîtrait probablement pas comme une forme de vie car, pour elle, nous serions figés dans le temps.

Un monde d'énergie pure

Si nous considérons une civilisation existant depuis des dizaines de milliers voire des millions d'années, "toute ressemblance avec des personnages existants ou ayant put exister ne serait que pure coïncidence" comme le précisent si bien les génériques de fictions, car l'évolution est non seulement guidée par la sélection nature, mais à ce stade le progrès technologique peut l'orienter vers quelque chose de tout à fait inattendu et même d'artificiel. En conséquence l'être que nous verrons sera aérien ou "terrestre", peut-être semblable à "E.T." et bien vivant ou proche des "Borgs" de Star Trek, moitié robot moitié je ne sais quoi, mais pas un être humain. 

capture04-3-14.jpg En extrapolant l'évolution on peut même considérer qu'une civilisation totalement épanouie depuis des millions d'années voire plus encore sera parvenue à dompter toutes les formes d'énergie et aura acquis un pouvoir psychique extraordinaire. Une vie faite d'énergie pourrait ressembler à quelque chose d'éthéré absorbant l'énergie et l'utilisant dans un processus de pensée pour communiquer avec l'univers et d'autres entités énergétiques.capture05-3-14.jpgSeule difficulté nous ne la reconnaîtrions pas comme vivante car elle ne serait sans doute pas différente de la lumière, du plasma, du Soleil ou d'une galaxie. Dans son roman "Le Nuage Noir", l'astrophysicien Fred Hoyle avait imaginé une telle forme de vie résidant dans un nuage. En absorbant l'énergie du Soleil elle n'avait pas conscience de notre existence et du fait qu'elle supprimait ainsi notre seule chance de survie. Tout le problème était de communiquer avec cette entité qui représentait un danger pour l'humanité.

Ce problème comme celui des visiteurs d'une étoile neutron soulève une autre question. Si a priori l'univers n'abrite actuellement aucune autre civilisation intelligente que la nôtre, au vu de ce que nous venons de raconter, on peut raisonnablement se demander si nous avons tous les atouts en main pour juger ce phénomène. Nous pensons que toutes les créatures extraterrestres potentielles, sans pour autant être à notre image, seront sans doute à notre échelle et que nous serons capables de les reconnaître. Mais connaissons-nous bien l'échelle exacte de l'univers ? Le quark est-il la structure élémentaire la plus simple et les amas de galaxies sont-ils les structures les plus vastes de l'univers ? Où ne sommes-nous pas nous-même emprisonnés dans une bulle-univers, une bille aux proportions astronomiques parmi des milliards d'autres qui ne font que rouler sur la roulette de la vie lancée par dame Nature ?

Grâce à leurs accélérateurs de particules et autres collisionneurs, les physiciens nous disent qu'ils maîtrisent les (basses) énergies libérées par la matière et que tous les événements s'expliquent en faisant appel à trois familles de particules (électrons, muon et tau) et quatre interactions fondamentales, sans qu'il soit nécessaire d'en inventer d'autres.  Cela dit, la physique quantique cache encore beaucoup de paradoxes et certains événements astronomiques demeurent inexpliqués, comme l'origine de la matière sombre ou certains effets Doppler jugés anormaux parmi des centaines d'autres énigmes.  Il est évident que nos théories sont incomplètes et que nous ne disposons pas encore de la clé de voûte de l'univers. On peut donc se demander si la réalité est bien comme on l'imagine... Sans preuve du contraire, je crois qu'on peut raisonnablement le penser en espérant que le temps et le progrès nous donnerons plus d'imagination. 

Ceci dit, trop des facteurs entrent en jeu, rendant la roulette de la vie et de son évolution très aléatoires. Même s'il s'agit d'un cliché, il faut tout de même le redire : l'homme est une espèce unique car il a peuplé la Terre en épousant les conditions de sa survie.

Les particularités de notre écosystème mettent en évidence l'importance de l'adaptation des espèces à leur environnement et l'impact des contraintes physiques sur les êtres vivants. En observant comment la matière inerte s'agence sur Terre pour former des organismes vivants, comment la complexité s'installe et évolue depuis l'atome jusqu'aux plus grandes structures cosmiques, nous comprendrons peut-être un peu mieux comment la vie peut évoluer ailleurs.

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