La recherche d'une forme de vie extraterrestre représente l'une des missions majeures de l'astronomie moderne. Récemment, des chercheurs de l'École polytechnique fédérale de Zurich (ETH) ont mis en lumière les raisons pour lesquelles seules quelques planètes disposent des conditions chimiques nécessaires à la vie et pourquoi la Terre est exceptionnellement chanceuse, contrairement à d'autres planètes comme Mars par exemple. Cependant, toutes les voix ne s'accordent pas sur leurs conclusions, ce qui soulève des questions importantes pour l'avenir de la recherche en astrobiologie.

Les conditions chimiques nécessaires à la vie

L'étude « The chemical habitability of Earth and rocky planets prescribed by core formation », dirigée par Craig Walton, postdoctorant au Centre pour l'origine et la prévalence de la vie de l'ETH Zurich, et la professeure Maria Schönbächler, examine les éléments fondamentaux nécessaires à la vie sur les planètes.

Les chercheurs mettent en avant deux éléments cruciaux : le phosphore et l'azote. Le phosphore est essentiel à la formation de l'ADN et de l'ARN, alors que l'azote est un composant clé des protéines, indispensables à la structure et à la fonction des cellules. Leur absence rend impossible le développement de toute forme de vie.

L'influence de l'oxygène sur la formation planétaire

L'étude, publiée dans Nature, souligne également que la quantité d'oxygène lors de la formation du noyau d'une planète détermine si le phosphore et l'azote restent disponibles à la surface. Une balance adéquate d'oxygène est nécessaire : trop peu d'oxygène pourrait entraîner l'engagement du phosphore dans les métaux lourds du noyau, tandis qu'un excès d'oxygène risquerait de voir le phosphore se stabiliser dans le manteau et l'azote s'échapper dans l'atmosphère. C'était exactement le cas avec la Terre il y a environ 4,6 milliards d'années, « un coup de chance chimique dans l'Univers », selon les auteurs de l'étude.

Zone chimique Boucle d'Or

Les chercheurs ont identifié ce qu'ils appellent une « zone chimique Boucle d'Or », où les conditions d'oxygène sont idéales pour permettre l'apparition de la vie. La Terre se retrouve dans cette zone, ce qui a été déterminant pour notre capacité à soutenir la vie. À l'inverse, d'autres planètes comme Mars se trouvent en dehors de cette zone ; petite, cette dernière a engendré un excès de phosphore dans le manteau, accompagnée d'une insuffisance d'azote, créant ainsi des conditions défavorables à la vie telle que nous la connaissons.

Reconsidérer la recherche de la vie

Ces découvertes pourraient bouleverser les critères utilisés pour rechercher la vie sur d'autres planètes. Traditionnellement, la présence d'eau a été mise en avant comme indicateur clé de l'habitabilité. Toutefois, cette étude suggère qu'il est tout aussi essentiel d'évaluer la composition chimique d'une planète lors de sa formation. Les astronomes pourraient alors être encouragés à se concentrer sur des systèmes solaires dont les étoiles présentent une composition chimique similaire à celle de notre Soleil, maximisant ainsi les chances de découvrir des planètes habitables.

Des conclusions qui ne font pas consensus

Cela dit, bien que les conclusions de l'étude de l'ETH Zurich mettent en lumière l'importance non seulement de la présence d'eau, mais également des conditions chimiques spécifiques qui régissent le développement de la vie, certains scientifiques contestent l'idée que la biochimie nécessaire à la vie doit être identique à celle de la Terre.

Jean Schneider, éminent spécialiste des exoplanètes et chercheur au Laboratoire d'étude de l'Univers et des phénomènes extrêmes (LUX) de l'Observatoire de Paris, souligne que les « découvertes récentes de systèmes planétaires très divers - tant en ce qui concerne les structures orbitales que les types de planètes - montrent que l'Univers ne se conforme pas forcément aux prédictions basées sur notre Système solaire ». Cela suggère que notre compréhension pourrait être limitée et que des formes de vie pourraient exister dans des contextes très différents de ceux que nous connaissons. « Comme le monde des exoplanètes a révélé une "exo-géodiversité", il est raisonnable d'attendre une "exo-biodiversité" », tient à préciser Jean Schneider.

Le concept d'exo-biodiversité implique une variété de formes de vie adaptées à des environnements variés, potentiellement différents de tout ce que nous avons connu. Cela élargit le champ d'étude de la recherche sur la vie extraterrestre et indique que des critères rigides fondés sur la chimie terrestre pourraient restreindre notre compréhension des possibles manifestations de la vie dans l'Univers.

À ce propos, il sera intéressant d'observer les « avancées dans la détection de signatures spectrales qui pourraient être candidates aux biosignatures au cours des prochaines décennies », ajoute Jean Schneider. D'éventuels débats vifs sur ce sujet devraient émerger, d'autant plus que « la frontière entre chimie complexe et biochimie sera probablement difficile à définir de manière consensuelle », précise le scientifique.

Enfin, Jean Schneider rappelle l'exemple d'Alan Boss, qui avait prédit qu'un type spécifique de planète, 51 Peg b, ne pouvait pas exister, alors qu'elle a finalement été découverte. Cette analogie souligne que les modèles prédictifs peuvent se révéler erronés lorsqu'il s'agit de phénomènes complexes, tels que l'apparition de la vie.