Vers tubicoles hydrothermaux. Voir plus images d'OVNI . Photo gracieuseté de la NOAA/États-Unis Département du Commerce Existe-t-il d'autres formes de vie dans l'univers ? La recherche scientifique de formes de vie extraterrestres a été renforcée par deux découvertes récentes. D'abord, la découverte de formes de vie dans des environnements exotiques sur Terre indique que la vie est très copieuse et peut s'adapter aux environnements les plus étranges et les plus hostiles. Seconde, les astronomes ont découvert des planètes en orbite autour d'étoiles à côté de notre soleil -- plus de 50 planètes extrasolaires ont été découvertes en 2001. Existe-t-il des formes de vie extraterrestres sur l'une de ces planètes ?
Si la vie extraterrestre existe, à quoi cela peut-il ressembler ? Serait-ce des formes de vie simples comme les bactéries, virus ou algues, ou plus avancé, créatures multicellulaires, peut-être même des êtres intelligents ? Les extraterrestres seraient-ils des animaux, plantes ou ont les caractéristiques des deux ? Auraient-ils des bras et des jambes et marcheraient-ils debout comme nous ? Se fieraient-ils à la vision comme sens principal ou utiliseraient-ils un autre moyen pour recueillir des informations sur leur environnement ? Auraient-ils « respirer » de l'oxygène ou un autre gaz ?
Les spéculations sur les extraterrestres ont généralement été laissées aux auteurs de science-fiction, lecteurs de science-fiction et écrivains et réalisateurs hollywoodiens. Dans cet article, nous examinerons l'astrobiologie, la recherche scientifique de la vie extraterrestre. Nous appliquerons ce que nous avons appris sur la vie sur Terre pour spéculer sur ce que pourraient être les formes de vie extraterrestres.
Contenu
La plupart d'entre nous imaginent la vie extraterrestre telle qu'elle est décrite dans les films, où les extraterrestres sont généralement décrits comme des formes ressemblant à des humains, car ils utilisent des acteurs soit pour jouer les rôles directement dans le maquillage, soit pour être des modèles pour l'animation générée par ordinateur. Aussi, le public s'identifie mieux aux extraterrestres ressemblant à des humains qu'à des extraterrestres plus exotiques, créatures ressemblant à des monstres. Cependant, le plan du corps humain - symétrie bilatérale avec une tête, deux jambes et deux bras - provient du moment où les premiers amphibiens et reptiles ont colonisé les masses continentales de la Terre, et il semble peu probable qu'une telle forme évolue sur un monde extraterrestre. Donc, oublions Hollywood pour le moment et regardons de près la vraie science de l'astrobiologie.
Astrobiologie est l'étude scientifique de la vie dans l'univers. Les astrobiologistes cherchent à comprendre (entre autres) comment la vie est apparue et a évolué sur Terre, ce qui régit l'organisation de la vie et ce qui rend une planète habitable.
L'astrobiologie combine les disciplines de la biologie, chimie, la physique, géologie et astronomie. Souvent, les astrobiologistes doivent utiliser les informations apprises sur la vie sur Terre comme guide pour étudier la vie ailleurs. Examinons certaines des choses que nous avons apprises de la vie sur Terre.
Structures en forme de massue de microbes sous-marins appelés stromatolites Photo gracieuseté de la NOAA/États-Unis Département du Commerce Bien qu'il soit difficile de rédiger une définition claire de « la vie, " la plupart des biologistes s'accordent à dire qu'il existe de nombreuses caractéristiques communes entre les êtres vivants. Si un objet répond à ces caractéristiques, il est considéré comme vivant :
Maintenant que nous avons une définition de ce qu'est la vie, nous devons examiner comment cela change sur de vastes étendues de temps. Les règles de base régissant l'apparition d'espèces, habitent, restent inchangés ou s'éteignent sont ceux de évolution par sélection naturelle comme proposé par Charles Darwin. La théorie de l'évolution de Darwin comporte les points suivants :
Bien que la théorie de l'évolution de Darwin ait été proposée pour expliquer les changements dans les espèces terrestres, ses principes sont suffisamment généraux pour qu'il puisse également être appliqué ailleurs dans l'univers.
Hypothèse des terres raresL'équation de Drake, développé par l'astronome Frank Drake et promu par Carl Sagan, est utilisé pour estimer le nombre de civilisations intelligentes dans l'univers. En revanche, le géologue Peter Ward et l'astronome Donald Brownlee de l'Université de Washington ont proposé une hypothèse -- la Hypothèse des terres rares -- que la vie sur Terre est unique. Leur hypothèse énonce qu'une série d'événements ou de situations fortuits, comme vivre dans la zone habitable du soleil, ayant une planète de type Jupiter pour éliminer les débris de comètes et d'astéroïdes et ayant peu d'extinctions de masse, a permis à la vie de se développer sur Terre et il est peu probable qu'elle se produise ailleurs. Voir « Terre rare :pourquoi la vie complexe est rare dans l'univers » pour plus de détails.
Évent hydrothermal au fond de l'océan Photo gracieuseté de la NOAA/États-Unis Département du Commerce Jusqu'à il y a environ 30 ans, on croyait que toute vie sur Terre dépendait de l'énergie du soleil. Par ailleurs, on pensait que vous ne trouveriez probablement pas de vie là où les températures étaient extrêmement chaudes, comme dans les geysers ou les sources chaudes, ou extrêmement froid, comme dans le désert de l'Antarctique.
Ces idées ont changé lorsque les océanographes ont exploré les sources hydrothermales, ouvertures dans le fond de l'océan où extrêmement chaud, de l'eau riche en minéraux jaillit de la croûte. Les sources hydrothermales sont situées à plusieurs kilomètres sous la surface, au fond de l'océan, où l'eau environnante est au point de congélation ou proche du point de congélation, il fait absolument noir et la pression est élevée. Dans les communautés organisées autour des bases de ces évents, appelés fumeurs noirs, les scientifiques ont trouvé des palourdes, crabes et exotiques, des vers tubicoles géants mesurant 6 pieds (2 mètres) de long. L'eau qui sort de ces évents est de 230 à 662 degrés Fahrenheit (110 à 350 degrés Celsius).
Comment ces animaux peuvent-ils survivre si loin de la lumière du soleil, dans ces conditions extrêmes ? Dans l'eau, les scientifiques ont découvert des espèces de bactéries qui séparent le sulfure d'hydrogène de l'eau pour obtenir de l'énergie pour fabriquer des composés organiques ( chimiosynthèse ). Les vers tubicoles ont des bactéries dans leurs tissus qui les aident à tirer de l'énergie de l'eau. Les palourdes se nourrissent de bactéries, et les crabes se nourrissent des vers tubicoles.
La découverte des communautés de cheminées hydrothermales a montré qu'il est possible pour la vie d'évoluer dans des endroits sans lumière du soleil, et dans d'autres mondes sans lumière suffisante de l'étoile mère. Face à la découverte de cheminées hydrothermales, il est possible que la vie existe sur Europe, une lune glacée de Jupiter, qui, selon les scientifiques, a un océan d'eau sous sa croûte glacée.
Vers tubicoles autour d'un évent hydrothermal Photo gracieuseté de la NOAA/États-Unis Département du Commerce La vie a également été trouvée dans d'autres environnements extrêmes. Les scientifiques ont découvert des microcolonies de lichens appelées cryptoendolithes dans des échantillons de roche du désert antarctique, où les températures chutent souvent à 100 degrés en dessous de zéro et il y a peu ou pas d'eau liquide. En revanche, thermophile Des bactéries (qui aiment la chaleur) ont été trouvées dans des sources chaudes où les températures dépassent le point d'ébullition de l'eau.
Cryptoendolithes vivants (verts, le noir, lignes vert-bleu) dans un échantillon de roche de l'Antarctique (à gauche) et un thermophile, bactéries en forme de bâtonnet (environ 1 micron de long) provenant d'une source chaude du parc national de Yellowstone (à droite) Photos avec l'aimable autorisation de la NASA 
Cryptoendolithes vivants (verts, le noir, lignes vert-bleu) dans un échantillon de roche de l'Antarctique (à gauche) et un thermophile, bactéries en forme de bâtonnet (environ 1 micron de long) provenant d'une source chaude du parc national de Yellowstone (à droite) Photos avec l'aimable autorisation de la NASA Si la vie peut évoluer dans des environnements extrêmes sur Terre, il semble possible que la vie puisse exister dans les environnements extrêmes d'autres mondes tels que Mars.
Poisson chauve-souris Photo gracieuseté de la NOAA/États-Unis Département du Commerce En utilisant ce que nous avons appris de la vie sur Terre, que peut-on dire de la vie extraterrestre ? Alors que ce serait probablement très différent de la vie sur Terre, la vie extraterrestre adhérerait probablement à certaines directives universelles, comme le fait la vie très variée sur Terre. Ces lignes directrices ou règles de base comprennent les éléments suivants :
La vie extraterrestre serait régie par les lois de la physique et de la chimie.
La vie extraterrestre serait basée sur un certain type de chimie (éliminant le concept de science-fiction des êtres à énergie pure).
Les êtres extraterrestres qui sont plus gros que les microbes auraient un équivalent de cellules . Au fur et à mesure qu'un organisme grandit, son volume interne (fonction cubique) croît plus vite que sa surface (fonction carrée). Cela limite la taille de l'organisme, parce que les substances de l'extérieur de l'organisme doivent passer dans et à travers l'organisme par diffusion, qui dépend de grandes surfaces, courtes distances et différences de concentrations. Lorsqu'un organisme grandit, la distance à son centre augmente et la diffusion devient plus lente. Pour maintenir des distances de diffusion exploitables, un organisme doit avoir plusieurs petites cellules au lieu d'une seule grande cellule. Donc, un extraterrestre serait multicellulaire s'il est plus gros qu'un microbe. (Nous ne nous attendrions pas à trouver des années-lumière de large, organisme unicellulaire comme celui décrit dans l'épisode original de Star Trek "The Immunity Syndrome.")
La vie extraterrestre évoluerait et s'adapterait à son environnement par la théorie de l'évolution comme expliqué précédemment.
La constitution physiologique d'un extraterrestre multicellulaire serait la plus adaptée à son environnement. Les systèmes organiques seraient adaptés aux conditions environnementales telles que la température, l'humidité et la gravité.
Les organismes extraterrestres auraient probablement des structures écologiques similaires à celles de la vie sur Terre.
Comme tu peux le voir, la vie, quelle qu'elle soit, est intimement liée à son environnement, les caractéristiques de la planète seraient donc extrêmement importantes pour déterminer les caractéristiques de la forme de vie.
Avec ces règles de base à l'esprit, et puisqu'aucune forme de vie extraterrestre n'a été découverte de manière concluante, la physiologie extraterrestre est du domaine de notre imagination. Auteurs de science-fiction, en particulier les « durs » qui essaient d'adhérer strictement à la vraie science, fait ça depuis des années. Ils conçoivent ou construisent d'abord un monde, travailler soigneusement son physique, caractéristiques astronomiques et écologiques. Prochain, ils déterminent quel type d'extraterrestres pourrait exister dans ce monde. Un exemple d'un tel exercice de construction du monde peut être trouvé au projet Epona, où plusieurs écrivains de science-fiction se sont réunis pour créer un monde appelé Epona, complet avec planétaire, données géologiques et écologiques. Un artiste, Steven Hanly, créé des créatures Epona.
Pour son roman "Mission de la gravité, " Hal Clement a créé un monde appelé Mesklin qui entoure une étoile double. Mesklin tourne une fois toutes les dix-huit minutes et a une forme aplatie causée par sa rotation. La gravité de Mesklin varie de trois fois la gravité de la Terre, à l'équateur, à sept cents fois aux pôles. Mesklin a une atmosphère d'hydrogène et des océans de méthane. Mesklinites, l'une des formes de vie de la planète, sont petit, créatures ressemblant à des mille-pattes constituées d'une protéine squelettique d'insecte appelée chitine. Ils ont 18 paires de pattes qui se terminent par des pieds en forme de ventouse, pinces avant pour saisir, un système circulatoire puissant et absorbent l'hydrogène à travers leurs coquilles. Ils sont immensément forts - le résultat de la vie sur un monde à haute gravité, pourtant, ils ont peur d'être ramassés car une chute d'une petite hauteur pourrait être fatale à une gravité aussi élevée. (Voir « Le guide des extraterrestres de Barlowe » et « La science des extraterrestres » pour des descriptions des Mesklinites et d'autres formes de vie extraterrestre.)
Chez HowStuffWorks, nous avons imaginé un monde extraterrestre et des formes de vie extraterrestres. Dans notre monde, la planète orbite autour d'une étoile brillante. Seulement 10 pour cent du monde est recouvert d'eau de surface, mais dans toute la masse terrestre, il y a des poches d'eau qui s'accumulent sous les sables à cause des pluies clairsemées. L'environnement est chaud et aride et l'ensoleillement est éclatant. La planète est massive et a une gravité cent fois plus forte que celle de la Terre. L'atmosphère est un mélange d'air semblable à la Terre d'hélium, l'oxygène et le dioxyde de carbone.
Les deux formes de vie extraterrestres que nous envisageons pour ce monde sont des animaux - des prédateurs mobiles qui vivent autour des quelques petits plans d'eau de surface de la planète. Les deux extraterrestres sont petits, environ 1 pied (30 centimètres) de hauteur, avec des membres épais pour supporter leur poids contre l'immense gravité. Les deux ont des revêtements ou des peaux épais pour minimiser l'évaporation et conserver l'eau. Pour recueillir des informations, on se fie principalement à la vision, tandis que l'autre utilise les sens chimiques (goût et odorat).
Les Coup de fouet est notre premier prédateur extraterrestre. Cela ressemble à une cuvette de toilette ambulante. La partie buccale est soutenue par trois pattes trapues reliées à un socle plat. Sous le piédestal se trouvent de nombreuses écailles, ainsi le piédestal glisse sur la surface du sable un peu comme un serpent se déplace sur le sol. Il possède plusieurs appendices sensoriels qui lui permettent de localiser ses proies par des moyens chimiques. Il chasse près des petits plans d'eau de surface, sentir au bord de l'eau et goûter le sable et l'eau pour les autres animaux. Après avoir localisé une proie, le Lashlarm s'accroupit et glisse jusqu'à lui. Le Lashlarm ouvre alors sa grande bouche et s'élance sur la proie, l'avaler en entier.
Les Nirba Il est légèrement plus grand que le Lashlarm. Il vit dans l'eau, près du bord, un peu comme un crocodile ou un alligator mais n'est pas entièrement aquatique. Le Nirba sort pour chasser d'autres animaux qui descendent à l'eau, en particulier le Lashlarm. Il a une grosse tête avec des narines situées sur le dessus de son nez afin qu'il puisse respirer alors qu'il est presque entièrement immergé. Le Nirba a la peau épaisse, pour éviter la déshydratation hors de l'eau sous le soleil brûlant, et grand, pattes avant musclées avec de grandes griffes pour tuer sa proie. Une longue queue l'aide à nager dans l'eau, et l'extrémité "pointe de flèche" aide à la chasse et à la défense territoriale.
Pour plus d'informations sur la vie extraterrestre et les sujets connexes, consultez les liens sur la page suivante.
Références de spéculation extraterrestre
