La recherche de vie ailleurs que sur Terre n'est pas de la science-fiction, mais un domaine très sérieux de recherche : l'exobiologie. Découvrez les techniques qui pourraient permettre, un jour, une rencontre du troisième type.

Sommes-nous seuls dans l’Univers ? Pendant longtemps, cette question relevait surtout de la philosophie. Chacun pouvait avoir son intuition. Kant disait même qu'il parierait toute sa fortune sur l'existence d'une vie ailleurs dans l'Univers. Il ne prenait pourtant pas un très grand risque : à son époque, il était impossible de tester cette hypothèse.

Aujourd'hui, la situation a profondément changé. Grâce aux progrès de l'astronomie, de la biologie, de la chimie et de la géologie, la recherche de la vie extraterrestre est devenue une véritable discipline scientifique : l'exobiologie. Des milliers de chercheurs tentent désormais de répondre expérimentalement à une question qui semblait encore hors de portée il y a quelques décennies.

Plusieurs approches sont explorées. L'idée est d'apprendre ce que l'on peut du cas terrestre avant d'extrapoler à d'autres mondes. Ainsi, certaines équipes cherchent à comprendre comment la vie est apparue sur Terre afin d'identifier les ingrédients indispensables à son émergence. D'autres étudient son évolution vers des organismes plus complexes.

Les astronomes, eux, s'intéressent à une autre question : si la vie existe ailleurs, comment pourrions-nous la détecter ?

Deux grandes stratégies se dessinent. La première consiste à rechercher des biosignatures, c'est-à-dire des traces laissées par des organismes vivants. La seconde vise les technosignatures, des indices qui pourraient révéler l'existence d'une civilisation suffisamment avancée pour développer une technologie détectable.

Chercher la vie dans le Système solaire

La façon de rechercher la vie dépend avant tout de la distance. Dans notre système solaire, nous pouvons envoyer des sondes pour analyser directement des roches, des glaces ou des océans cachés sous la surface. Autour d'autres étoiles, en revanche, nous sommes condamnés à observer les planètes à distance et à interpréter la faible lumière qui nous parvient.

Mars reste l'une des cibles les plus étudiées. Le rover Perseverance ne cherche pas à photographier d'éventuels organismes vivants, mais à identifier des biosignatures fossiles : des traces chimiques ou géologiques qui indiqueraient qu'une vie microbienne a existé lorsque Mars possédait des lacs et des rivières il y a plusieurs milliards d'années. Les échantillons qu'il collecte devraient être rapportés sur Terre dans les prochaines décennies - sûrement avec beaucoup de retard à cause de coupes budgétaires sévères de l'administration Trump - afin d'être analysés avec les instruments les plus performants.

D'autres mondes suscitent également beaucoup d'espoir. Les lunes glacées Europe, autour de Jupiter, et Encelade, autour de Saturne, abritent un océan d'eau liquide sous leur croûte de glace. Encelade projette même dans l'espace des panaches d'eau provenant de son océan, offrant une occasion unique d'en analyser directement la composition. Les missions Europa Clipper et Juice, actuellement en route, permettront de mieux comprendre si ces océans réunissent les conditions favorables à l'apparition de la vie.

Au-delà du système solaire, cette approche directe devient impossible. Les astronomes doivent alors rechercher les traces que la vie pourrait laisser dans l'atmosphère ou à la surface des exoplanètes.

Les biosignatures : rechercher les empreintes laissées par la vie

Sur Terre, les êtres vivants modifient profondément leur environnement. Certaines bactéries produisent de l'oxygène, d'autres du méthane. Les plantes absorbent certaines longueurs d'onde de la lumière pour réaliser la photosynthèse. Toutes ces activités laissent des signatures qui pourraient, en principe, être détectées à des dizaines d'années-lumière.

On pourrait croire qu'il suffit de détecter de l'oxygène dans l'atmosphère d'une exoplanète pour conclure à la présence de vie. Malheureusement, la nature sait produire de l'oxygène sans intervention biologique. Il existe de nombreux mécanismes dits abiotiques capables d'imiter certaines signatures du vivant.

Cette étude rappelle qu’aucune molécule, à elle seule, ne peut aujourd’hui être considérée comme une preuve de l’existence de la vie

On recherche donc des indices plus subtils : des déséquilibres chimiques. Sur Terre, par exemple, l'oxygène et le méthane coexistent alors qu'ils devraient rapidement réagir entre eux pour former du dioxyde de carbone. S'ils restent présents simultanément, c'est parce que les organismes vivants les renouvellent en permanence. Une telle combinaison constitue une biosignature beaucoup plus convaincante qu'une seule molécule prise isolément.

L'actualité récente illustre parfaitement cette difficulté. En 2025, des observations réalisées avec le télescope spatial James-Webb sur l'exoplanète K2-18 b ont révélé la présence possible de molécules comme le sulfure de diméthyle (DMS), un composé qui, sur Terre, est principalement produit par le phytoplancton marin. L'annonce a suscité un immense enthousiasme, mais aussi de nombreuses réserves : les données restent limitées et les conclusions ont sans doute été tirées un peu trop rapidement. De plus, il est possible que ces molécules puissent être produites par des processus non biologiques. Cette étude rappelle qu'aucune molécule, à elle seule, ne peut aujourd'hui être considérée comme une preuve de l'existence de la vie. Il faudra réunir plusieurs indices indépendants et convergents avant de pouvoir revendiquer une détection crédible.

Une autre approche consiste à observer directement la lumière réfléchie par une planète. Sur Terre, les végétaux absorbent fortement la lumière rouge pour alimenter la photosynthèse, puis réfléchissent très efficacement le proche infrarouge. Cette transition brutale, appelée le « bord rouge » de la végétation (vegetation red edge), est visible lorsqu'on observe notre Planète depuis l'espace. Si une biosphère extraterrestre exploitait elle aussi l'énergie de son étoile grâce à un processus analogue, elle pourrait laisser une signature similaire, même si ses organismes étaient très différents des plantes terrestres.

Aucune de ces observations ne suffira, à elle seule, à démontrer l'existence de la vie. Les astronomes devront croiser plusieurs indices : la composition de l'atmosphère, la présence éventuelle d'eau liquide, la nature rocheuse de la planète, son champ magnétique ou encore les propriétés de son étoile. Comme dans une enquête policière, c'est l'accumulation de preuves indépendantes qui permettra de construire un scénario crédible.

Les technosignatures : rechercher des civilisations plutôt que des microbes

On pourrait penser que les astronomes devraient concentrer tous leurs efforts sur la recherche de vie microbienne, probablement beaucoup plus abondante que les civilisations technologiques. Pourtant, les deux approches sont complémentaires.

Les biosignatures sont sans doute plus fréquentes, mais souvent ambiguës. Les technosignatures, elles, seraient probablement beaucoup plus rares, mais aussi beaucoup plus difficiles à expliquer autrement. Si nous recevions un signal radio contenant les décimales du nombre π ou une suite de nombres premiers, le doute serait permis bien moins longtemps.

Depuis les années 1960, les recherches regroupées sous le nom de Seti (Search for Extraterrestrial Intelligence) scrutent le ciel à la recherche de signaux radio artificiels. L'idée est qu'une civilisation pourrait chercher à communiquer avec d'autres ou laisser s'échapper involontairement des émissions, comme nos propres transmissions radio et télévisées fuient dans l'espace depuis près d'un siècle.

À ce jour, aucune détection n'a été confirmée. Le célèbre « signal Wow ! », enregistré en 1977 par un radiotélescope de l'Ohio State University, est une émission radio de 72 secondes très intense et de bande étroite provenant de la constellation du Sagittaire. Son caractère inhabituel a suscité de nombreuses spéculations, mais son origine demeure inconnue. Surtout, l'absence de toute nouvelle détection similaire empêche d'y voir une preuve convaincante d'une civilisation extraterrestre.

Aujourd'hui, des chercheurs explorent un éventail beaucoup plus large de technosignatures. Une planète couverte d'éclairages artificiels pourrait produire une émission lumineuse inhabituelle. Une civilisation très avancée pourrait construire d'immenses infrastructures destinées à exploiter l'énergie de son étoile, comme les sphères de Dyson, un hypothétique immense ensemble de satellites collecteurs répartis autour de l'étoile pour en récupérer une grande partie de l'énergie. Il est également envisageable de rechercher des polluants industriels impossibles à produire naturellement, des faisceaux laser utilisés pour communiquer, voire des constellations de satellites semblables au réseau Starlink.

Une quête qui ne fait que commencer

Le télescope spatial James-Webb inaugure une nouvelle ère en permettant de sonder les atmosphères d'exoplanètes avec une précision jamais atteinte. Mais les instruments actuels restent encore limités.

La prochaine révolution viendra probablement de l'Extremely Large Telescope (ELT), actuellement en construction au Chili. Avec son miroir de 39 mètres de diamètre, il pourra analyser en détail l'atmosphère de petites planètes rocheuses situées autour d'étoiles proches. Les futurs observatoires spatiaux iront encore plus loin. Ensemble, ils permettront de tester des biosignatures toujours plus subtiles et d'éliminer progressivement les explications alternatives.

La découverte d'une vie extraterrestre ne prendra probablement pas la forme d'une photographie spectaculaire ou d'un unique signal mystérieux. Elle résultera plutôt d'une accumulation patiente d'indices, confrontés pendant des années à toutes les explications possibles.

Pour la première fois de l'histoire, la question « Sommes-nous seuls dans l'Univers ? » n'appartient plus seulement à la philosophie. Elle est devenue une question scientifique. Et les prochaines décennies pourraient enfin nous apporter les premiers éléments de réponse.

Pour en savoir plus sur cette quête de la vie extraterrestre, vous pouvez consulter le livre de Quentin Kral, Les Astronomes à la recherche de la vie extraterrestre, aux éditions Ellipses, 2025.