La vie apparaît-elle indépendamment sur différentes planètes de la galaxie ? Ou est-ce que cela se propage d’un monde à l’autre ? Ou est-ce que ça fait les deux ?
De nouvelles recherches montrent comment la vie pourrait se propager via une voie simple et basique : la poussière cosmique.
Les scientifiques ont appris au cours des dernières décennies que la vie sur Terre aurait pu commencer très tôt. La Terre a environ 4,53 milliards d’années et certaines preuves montrent qu’une vie simple existait ici il y a au moins 3,5 milliards d’années. Certaines preuves suggèrent que la vie existait déjà avant cela, seulement environ 500 millions d’années après la formation de la Terre, lorsqu’elle s’est refroidie. La vie aurait été extrêmement simple, mais elle aurait pu être là.
Mais la vie n’est peut-être pas née ici. Les chercheurs se demandent s’il y avait suffisamment de temps pour que la vie apparaisse spontanément dans les premières conditions terrestres.
De nouvelles recherches examinent l’idée selon laquelle la poussière cosmique pourrait être responsable de la propagation de la vie dans toute la galaxie en panspermie. La vie est née ailleurs et a été livrée à la jeune Terre. Ce n’est pas une idée nouvelle, mais dans cet ouvrage, l’auteur calcule la rapidité avec laquelle cela pourrait se produire.
Vue d’artiste de la Terre au début de l’Archéen avec une hydrosphère violacée et des régions côtières. Même à cette époque précoce, la vie était florissante et devenait de plus en plus complexe. Crédit : Oleg Kuznetsov
La recherche s’intitule «La possibilité d’une panspermie dans le cosmos profond grâce aux grains de poussière planétaires.» L’unique auteur est ZN Osmanov, de l’École de physique de l’Université libre de Tbilissi, en Géorgie. L’article est en pré-impression et n’a pas encore été publié.
Même si nous réfléchissons et enquêtons sur les origines de la vie, nous ne savons pas comment elle commence. Nous avons une idée du type d’environnement qui pourrait engendrer ce phénomène, mais même cette idée est obscurcie par des milliards d’années. “Il est clair que le problème principal est l’origine de la vie ou l’abiogenèse, dont les détails nous sont encore inconnus”, écrit Osmanov.
Mais ça a commencé d’une manière ou d’une autre. Laissant de côté l’apparence originale de la vie, Osmanov passe pour l’instant à la façon dont elle pourrait se propager.
“En supposant que les particules de poussière planétaires peuvent échapper à l’attraction gravitationnelle d’une planète, nous envisageons la possibilité pour les grains de poussière de quitter le système stellaire au moyen de la pression de rayonnement”, écrit Osmanov.
L’idée selon laquelle la vie elle-même pourrait voyager dans l’espace à bord de comètes et d’astéroïdes est familière à de nombreuses personnes. Lorsque ces objets s’écrasent sur des planètes, on pense que la vie en auto-stop est livrée, et s’il existe une niche qu’elle peut exploiter, elle le fera. Mais comment une simple poussière pourrait-elle accomplir la même chose ?
Cette conception artistique illustre de gros astéroïdes pénétrant dans l’atmosphère primitive de la Terre. Crédit : SwRI/Dan Durda/Simone Marchi
Pour que la poussière transporte la vie, elle doit provenir d’une planète qui héberge la vie. Cela peut se produire dans des circonstances spécifiques. La recherche montre que les particules de poussière provenant de la Terre dans l’atmosphère de haute altitude de la planète peuvent se disperser contre les grains de poussière cosmique. UN article 2017 dans la revue Astrobiology a montré comment la poussière spatiale à hypervitesse peut interagir avec cette poussière terrestre, créant de puissants flux d’impulsion. Une petite fraction des particules de poussière planétaires peut être suffisamment accélérée pour échapper à la gravité de la planète.
Une fois libérée de la gravité de sa planète, la poussière est alors à la merci de la pression du rayonnement stellaire. “Si un scénario similaire se produisait dans d’autres systèmes, les particules de poussière planétaires, déjà libérées du champ gravitationnel de la planète, pourraient s’échapper du système stellaire grâce à la pression de rayonnement et à la vitesse initiale, propageant ainsi la vie dans le cosmos”, explique Osmanov. .
La vie devrait être très résistante pour survivre sur un grain de poussière lors de son voyage dans l’espace interstellaire. Il faudrait éviter les dangers tels que les radiations et la chaleur. Si la vie elle-même ne pouvait pas le faire, peut-être que des molécules complexes qui mènent à la vie le pourraient. Si nous admettons que cela est possible, la question suivante concerne la rapidité avec laquelle cela pourrait se propager.
“Il a été démontré que dans 5 milliards d’années, les grains de poussière atteindront 105 systèmes stellaires, et en tenant compte de l’équation de Drake, il a été démontré que la galaxie entière sera remplie de particules de poussière planétaires”, explique Osmanov.
Osmanov souligne d’autres recherches sur la panspermie et comment elle pourrait se produire dans notre voisinage de la galaxie. “En particulier, il a été souligné que, grâce à la pression du rayonnement solaire, de petits grains de poussière contenant des organismes vivants peuvent se déplacer jusqu’au système solaire le plus proche, Alpha Centauri, en neuf mille ans”, écrit Osmanov. Nos puissantes fusées, comme le Space Launch System et le Falcon Heavy, mettraient plus de 100 000 ans pour faire le voyage.
La panspermie est l’idée selon laquelle la vie se propage dans toute la galaxie, voire dans l’Univers, par la poussière, les astéroïdes, les comètes et même les planètes mineures. Crédit : NASA/Jenny Motor
C’est une idée intrigante. Osmanov calcule qu’un nombre important de grains de poussière survivront dans l’espace interstellaire avec la vie ou les molécules complexes intactes. Mais sa réflexion se heurte à un moment donné à un ralentisseur. Il va au-delà de nos connaissances actuelles lorsqu’il écrit : « D’un autre côté, il est naturel de supposer que le nombre de planètes avec au moins une vie primitive devrait être énorme. » Cela pourrait être une hypothèse naturelle, mais il y a peu de preuves que ce soit vrai. C’est une conjecture, une conjecture stimulante, mais une conjecture quand même.
Travaillant avec une approche statistique de l’équation de Drake, Osmanov écrit que le nombre de planètes qui ont développé la vie est de « l’ordre de 3×107 ».
“Cette valeur est si énorme que si les particules de poussière peuvent parcourir une distance de l’ordre de plusieurs centaines d’années-lumière, on peut conclure que le MW, d’un diamètre de 100 000 années-lumière, devrait être rempli de molécules complexes réparties dans toute la galaxie. », explique Osmanov. “Même si nous supposons que la vie est détruite pendant cette période, la grande majorité des molécules complexes resteront intactes.”
Debout à côté de la Voie Lactée. Si Osmanov a raison, la galaxie entière est pleine de poussière planétaire. Crédit : P. Horálek/ESO
C’est un travail très intéressant. Mais ce qui est frustrant dans tout ce sujet, c’est que nous ne savons toujours pas comment la vie apparaît ni à quelle fréquence elle apparaît. Ainsi, toutes nos expériences de pensée et nos calculs, y compris celui d’Osmanov, ont au centre une pépite tenace d’inconnu.
Si nous avons la chance de trouver des preuves solides de la vie sur Mars, par exemple, alors ce type de recherche et les conversations qu’elle engendre prendront un nouvel éclat. Mais pour l’instant, les travaux d’Osmanov et ceux d’autres chercheurs nous laissent dans une situation amusante : nous pouvons imaginer et calculer comment la vie peut se propager, jusqu’où et à quelle vitesse.
Osmanov affirme que le nombre de planètes abritant une vie primitive est énorme. Nous ne le savons pas. Les planètes sont extraordinairement complexes et comportent un nombre ahurissant de variables. Même s’il existe un très grand nombre de planètes abritant une vie primitive, nombre d’entre elles seront plus massives que la Terre. Les particules de poussière porteuses de vie ou les molécules organiques complexes pourront-elles échapper à l’emprise gravitationnelle des super-Terres, par exemple ?
Cette recherche montre comment la vie, ou du moins ses éléments constitutifs, pourrait s’échapper des planètes et survivre au voyage interstellaire vers un autre monde. Si c’est vrai et que la panspermie peut expliquer l’apparition de la vie sur Terre si peu de temps après sa formation et son refroidissement, alors cela change notre compréhension de nos origines et même du reste de l’Univers.
Mais nous ne savons pas à quel point c’est vrai, et nous ne savons toujours pas comment cela a commencé.
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