Les 14 et 15 juillet 1965, la sonde américaine Mariner 4, pionnière dans le survol d’une planète, réalise les toutes premières images de Mars. Ses photos de la surface stérile et parsemée de cratères étonnent la communauté scientifique. Elles mettent également un terme définitif à la croyance en l’existence de « canaux martiens », en vogue de la fin du XIX^e siècle jusqu’aux années 1960. Cette croyance a nourri le mythe de l’existence d’une vie intelligente sur Mars.

Six ans plus tard, le 14 novembre 1971, Mariner 9 se place en orbite autour de la planète rouge, devançant de moins d’un mois les sondes soviétiques Mars 2 et Mars 3. Ses images permettent de préciser considérablement la topographie martienne.

Au milieu des années 1970, les deux atterrisseurs du programme Viking livrent à leur tour une analyse du sol de Mars : aucune molécule organique n’y est décelée et son caractère super-oxydant rend très improbable l’hypothèse d’une vie carbonée in situ. Les premières explorations spatiales font donc pièce à la possibilité d’une vie extraterrestre dans le système solaire.

En 1997, la sonde Galileo révèle qu’Europe, un satellite de Jupiter, possède un champ magnétique.

Tout espoir n’est pas perdu pour autant. En effet, l’exploration spatiale permet d’identifier des niches insoupçonnées d’habitabilité. L’arrivée du premier rover martien Mars Pathfinder en 1997 lance l’exploration mobile de la surface de la planète rouge et ouvre la voie à la recherche de traces fossiles de vie témoignant d’un passé plus clément de Mars. Un retour d’échantillon est même prévu pour 2031.

Toujours en 1997, la sonde européenne Galileo révèle qu’Europe, un satellite de Jupiter, possède un champ magnétique en dépit de sa petite taille. Cette observation cruciale conduit à l’hypothèse que cette lune posséderait un océan d’eau liquide sous sa croûte glacée. Cet endroit n’est pas le seul du genre.

La mission européenne Cassini-Huygens, mise en orbite autour de Saturne en 2004, observe à son tour des jets de matière à la surface d’Encelade, un satellite naturel de la planète aux anneaux, confirmant la présence d’un océan d’eau liquide sous sa surface de glace. La possibilité que ces océans puissent accueillir des formes de vie interroge les chercheurs.

Un autre front de recherche s’ouvre en 1995 avec la découverte de la première exoplanète1 par les astronomes suisses Michel Mayor et Didier Queloz. Depuis, près de 5 000 ont été détectées. Celles dont l’insolation et la taille sont proches de celles de la Terre présentent un intérêt particulier pour répondre à la fameuse question : existe-t-il d’autres Terres dans l’Univers ?

La détection d’exoplanètes habitables occupe plus d’un quart des activités en astrophysique.

La détection de ces « exo-terres », potentiellement habitables, est désormais un puissant moteur de la recherche sur les exoplanètes. La discipline occupe plus d’un quart de toutes les activités en astrophysique et les missions spatiales dédiées se succèdent.

Les biais importants qui affectent l’observation des exoplanètes expliquent que l’attention humaine focalise sur les planètes de type terrestre, dites telluriques, orbitant autour des plus petites étoiles, nommées naines rouges. S’il semble que ces étoiles, de loin les plus nombreuses de notre galaxie, possèdent toutes de telles planètes, il reste encore à quantifier précisément la fréquence d’exo-terres autour d’étoiles de type solaire, plus massives et plus lumineuses que les naines rouges.

Distante de 4,3 années-lumière, Proxima Centauri est la plus proche étoile du système solaire. C’est aussi l’une de ces naines rouges autour de laquelle orbite une planète tellurique tempérée. Situé en direction de la constellation du Verseau à environ 40 années-lumière, le système de l’étoile TRAPPIST-1 est plus spectaculaire : on y trouve sept planètes telluriques, dont trois ont une insolation compatible avec la présence d’eau liquide à leur surface.

Le lancement du télescope spatial James-Webb (JWST), le 25 décembre 2021, devrait offrir des possibilités uniques de caractérisation de ces planètes, notamment en tentant d’y déceler une atmosphère. Ce serait un jalon extraordinaire pour la planétologie comparée et l’exobiologie.

Biais d’observation

Même si l’on peut envisager que la vie ait pu s’y développer, une planète tellurique en orbite autour d’une naine rouge est un environnement très exotique par rapport à la Terre. D’abord, le spectre lumineux de l’étoile est dominé par le rayonnement rouge et infra-rouge. Ensuite, les forces de marées exercées par l’étoile synchronisent la durée de rotation de la planète sur elle-même et celle de sa révolution autour de l’étoile.

Comme pour notre Lune, ce mécanisme contraint la planète à toujours présenter le même hémisphère à l’étoile, ce qui implique un régime climatique très particulier. Enfin, les naines rouges n’évoluent pas comme les étoiles de type solaire et restent très actives durant des milliards d’années, soumettant leurs éventuelles planètes à des flux importants de particules ou des rayonnements hautes énergies, rayons UV extrêmes ou X.

Nos biais d’observations nous obligent donc à sortir du modèle terrestre pour envisager la possibilité d’habitats très différents. Habitants d’une planète où la vie est omniprésente sous une multitude de formes, nous sommes, de fait, enclins à imaginer les autres planètes comme analogues à la Terre, abritant une vie de type terrestre, voire des civilisations semblables à celles des humains.

La question serait donc moins de savoir s’il y a de la vie sur Mars, Jupiter ou autour d’autres étoiles, que de percevoir en quoi les caractéristiques particulières de ces mondes (taille, rotation, etc.) influenceraient les civilisations qui s’y trouvent.

Découvrir des traces de vie extraterrestre poserait la question d’une origine commune avec la vie terrestre.

Cette tendance à imaginer des astres peuplés fait que les observations trop grossières ou parcellaires sont systématiquement interprétées à l’aune de références terrestres : « mers » lunaires, « canaux » martiens, « végétation » martienne, méthane martien, phosphine vénusienne ou encore le célèbre « vagabond » interstellaire 1I/’Oumuamua2. Cette irrépressible tendance à l’anthropomorphisme laisse présager mille annonces de ce type durant l’étude à venir des exoplanètes telluriques tempérées.

Découvrir des traces de vie extraterrestre pose malgré tout une question subsidiaire d’une grande importance : cette vie a-t-elle une origine commune avec la vie terrestre ? Ce problème se pose clairement dans le système solaire dont on sait que les planètes ont échangé et continuent d’échanger des roches via les impacts qu’elles subissent.

On trouve bien des météorites martiennes à la surface de la Terre ! Dans le cas d’une forme de vie non fossile, réellement vivante, une analyse biochimique devrait révéler cette parenté : contient-elle de l’ARN, de l’ADN ? Une réponse affirmative permettrait de la placer dans l’arbre phylogénétique du vivant terrestre.

Or l’opération ne sera pas si aisée car cet arbre se décline à partir d’un dernier ancêtre commun (DACU ou LUCA pour Last Universel Common Ancestor) dont tous les êtres vivants terrestres descendent et en deçà duquel on ne sait rien. Cet horizon génétique est-il dû à une grande « remise à zéro », par exemple provoquée par un impact de grande ampleur ? Ou est-ce le témoignage d’une incroyable « invention » de la vie (comme l’ADN) qui aurait effacé tout ce qui l’a précédé ?

La sociologie devrait-elle s’atteler à un profilage comparé des tenants d’ET et de leurs contradicteurs ?

Au sein du système solaire, se convaincre que vies terrestre et extraterrestre ont des origines indépendantes n’ira pas de soi. En revanche, la situation sera plus claire s’il s’agit d’une vie détectée sur une exoplanète, car une contamination entre systèmes planétaires semble très peu probable. Dans ce dernier cas de figure, la difficulté tiendra davantage à la démonstration ferme de la présence d’une vie sur une exoplanète.

Errance cosmique

La recherche de vie extraterrestre étant devenue prioritaire pour les agences spatiales, quelles conséquences produirait une telle découverte sur notre société ? Astrochimiste et professeur à l’Université Paris Est-Créteil, Hervé Cottin soumet ses étudiants en début de cursus à un questionnaire contenant l’item suivant : Il y a une vie sur Mars 1. Oui, c’est prouvé ; 2. Non, c’est certain ; 3. On n’en sait rien (pour l’instant). La première réponse obtient un résultat de 20 à 30 % selon les années. Une fraction importante de la population étudiante tient donc l’existence d’une vie hors de la Terre pour un fait scientifique avéré. La sociologie devrait-elle s’atteler à un profilage comparé des tenants d’ET et de leurs contradicteurs ?

Il n’est toutefois pas impossible que, si l’on interrogeait les premiers sur leur représentation de ces Martiens imaginaires, ils décriraient ces derniers comme des microorganismes évoluant dans une frontière conceptuellement floue entre vivant et inerte. Pour que la vie extraterrestre bouleverse notre quotidien, il faudrait sans doute qu’elle ait une quelconque interaction avec nous, comme une menace ou un espoir de progrès, ou qu’elle nous tienne au moins compagnie dans notre errance cosmique.

Sommes-nous seuls dans l’univers ? Formulons autrement la question : sommes-nous suffisamment nombreux dans l’Univers pour avoir une chance de savoir que nous ne sommes pas seuls ? La vie dans l’Univers pourrait être extrêmement rare. La présence de planètes autour de quantité d’étoiles ne présume en rien de l’universalité de processus – dont nous ignorons encore tout – qui font passer la matière inerte à un vivant capable d’évoluer et de survivre.

Entre un Univers où la vie est si rare qu’elle ne peuple qu’une planète sur des milliards, et un Univers où la vie prolifère au point d’être à portée de télescopes d’un système stellaire voisin, il y a des ordres de grandeurs dans les possibles que la science est très loin de pouvoir trancher.