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- Mise à jour le 12Juin 2012
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- CONFÉRENCE
"LES MULTIPLES CONDITIONS POUR L’HABITABILITÉ DES PLANÈTES"
- Par André MAEDER
- de l’Observatoire de l’Université de Genève
- Organisée par l'IAP
- 98 bis Av Arago,
Paris 14ème
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- Le mercredi 5 Juin
2012 à 19H30
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- Photos : JPM. pour l'ambiance (les photos avec
plus de résolution peuvent m'être
demandées directement)
- Les photos des slides sont de la présentation
de l'auteur. Voir les crédits
des autres photos
- Vidéo de la conférence par le CERIMES
disponible sur leur site quelques jours après (le CERIMES propose aussi
toutes les vidéos des conférences IAP) :
voir : http://www.cerimes.fr/le-catalogue/institut-dastrophysique-de-paris-iap.html
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- BREF COMPTE RENDU
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- André Maeder est professeur d’astronomie
honoraire à l’Université de Genève, il a été aussi Directeur de cet
Observatoire.
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- Il est passé aussi par Princeton aux USA.
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- Il a publié plus de 400 articles.
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- Son domaine : l’évolution stellaire et
la vie dans l’Univers.
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- LA
VIE DANS L’UNIVERS : UNE TRÈS LONGUE HISTOIRE.
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- Tout au long de l’histoire, on s’est posé
la question de savoir s’il y avait de la vie ailleurs dans l’Univers.
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- Tout ne s’est pas terminé aussi tragiquement
que pour Giordano Bruno, heureusement.
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- Il a fallu attendre 1982 pour que l’UAI
(Union Astronomique Internationale) crée une commission d’astrobiologie.
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- Un calcul simple :
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200 milliards d’étoiles par galaxie approximativement
- ·
10 fois plus de planètes.
- ·
200 milliards de galaxies approximativement
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- Donc on pourrait penser que les conditions
seraient réunies pour que la vie se trouve aussi en d’autres endroits.
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- Mais, mais, mais, il faut certainement d’innombrables conditions pour aboutir à la vie ;
on sait qu’il faut déjà de l’eau liquide, de plus de quelle vie
parlons nous, les bactéries par exemple ont des conditions d’adaptation
très différentes de la vie animale.
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- Les conditions auxquelles on pense sont :
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astronomiques
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géophysiques
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climatologiques
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biologiques
- ·
sociologiques
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- Examinons-en quelques unes.
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- CONDITIONS
ASTRONOMIQUES.
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- La vie autour des étoiles n’est pas un long
fleuve tranquille, en effet, elle nécessite une étoile moyenne.
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Une étoile trop grosse aura une durée de vie trop courte et émet
beaucoup d’UV, elle ne permettra pas une évolution vers la vie.
- ·
Les étoiles trop petites possèdent de nombreuses taches « solaires »
qui émettent de puissants rayons X, pas très favorables à la vie.
- ·
Les étoiles doubles (qui représentent près de 60% des étoiles) ne
sont elles aussi pas favorables à cause des conditions bizarres pour une
planète à orbiter un système double
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- Il ne reste donc que les étoiles ayant en gros la masse solaire (0,9 à 1,2),
ce qui représente quelques % des étoiles.
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- Les exoplanètes découvertes à ce jour ont
pour la plupart des orbites excentriques et instables qui induisent des
variations de température de surface très importantes ce qui n’est pas
favorable à la vie.
- Quand l’excentricité est trop importante,
cela peut aussi conduire à des migrations de planètes.
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- Il
semble donc que notre système solaire soit RARE.
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- LA
ZONE HABITABLE.
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- Les étoiles de petite masse (0,5 Ms 75% des étoiles) brillent peu et leur zone habitable (zone où
l’on trouve une température clémente permettant à l’eau liquide
d’exister) est proche de l’étoile.
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- Cela peut provoquer par effet de marées, une
rotation synchrone (comme la Lune) qui n’est pas l’idéal pour la vie
(un côté très chaud un côté très froid).
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- Concernant la zone habitable de la Terre, il est intéressant de noter que celle-ci évolue
avec le temps, elle s’amincit.
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- En effet, le CO2 diminue dans l’atmosphère,
il se fixe dans la croûte terrestre, il n’y aura donc un manque de CO2 au
bout d’un certain temps (cela devrait faire enrager les écologistes NDLR)
et il fera trop froid pour la vie évoluée.
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- UNE
GRANDE VARIÉTÉ DE PLANÈTES.
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- On pense qu’il existe dans l’Univers une
grande variété de planètes :
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des trop proches
- ·
des volcaniques extrêmes
- ·
des géantes gazeuses
- ·
des glacées
- ·
des planètes océans et
- ·
des planètes Terre
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- NOTRE
PLANÈTE, LA TERRE.
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- La formation du système solaire :
accumulation de matières, accrétion, l’espace aux alentours est balayé
et donne naissance à des planètes.
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- Mais d’où vient que certaines ont de l’eau
et du gaz dans leur atmosphère ? Car normalement, à la naissance de
la Terre, tout est chassé vers les planètes géantes, les planètes
internes n’ont que les métaux et réfractaires à leur disposition, alors
d’où vient l’eau ?
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- L’EAU.
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- Des impacts d’astéroïdes (pour 80%) et des
comètes (pour 20%). En fait la quantité d’eau apportée par ces corps
est amplement suffisante pour remplir les océans, rappelons que l’eau des océans ne représente que 2/10.000 de la masse de la Terre !
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- Si on compte toute l’eau des océans et celle
dans le sol…) cela ne fait que 1/1000 de la masse terrestre ; c’est
très faible.
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- Alors pourquoi si peu d’eau ?
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- Serait-ce dû à l’action d’une super nova
avant la naissance du système solaire, comme le pense Matthieu
Gounelle du MNHN ?
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- La SN rend le système solaire naissant
radioactif, les astéroïdes chauffés par cette radioactivité perdent une
partie de leur eau, ce qui expliquerait le peu d’eau contenu par notre
planète.
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- L’ATMOSPHÈRE.
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- Mais il ne suffit pas d’avoir une atmosphère,
il faut pouvoir la garder.
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- Le meilleur exemple est Mars : sa taille
est petite (une demie Terre) mais sa masse est 10 fois moindre que la Terre,
la gravité n’est pas assez forte, son atmosphère s’est échappée dans
l’espace au cours du temps.
- Question : est ce qu’il y avait de la
« vie » avant ce phénomène ? Si oui, y a t il des restes ?
les sondes martiennes seront-elles capables de nous renseigner ?
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- Vénus, par contre, sœur jumelle de la Terre,
a pu conserver son atmosphère, mais sa proximité au Soleil, a provoqué un
effet de serre catastrophique qui a abouti à une température de 450°C au
sol et à une pression de 90 atm.
- H2O est dissocié par les UV, H s’échappe
(donc plus d’eau) et CO2 reste.
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- LES
IMPACTS.
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- Il faut souligner le rôle protecteur de la
planète Jupiter, la plus grosse du système solaire, sa grande masse attire
la plupart des objets qui pourraient percuter notre planète (voir comète
SL-9).
- Mais quand même la Terre a été beaucoup plus
bombardée que la Lune, qui est 81 fois moins massive que notre planète.
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- Si il n’y avait pas Jupiter, on pense qu’il
y aurait eu 10.000 fois plus d’impacts sur Terre.
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- Les probabilités d’impact avec notre planète
dépendent de la taille du projectile :
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de 1m : tous les ans
- ·
de 10m : tous les 100 ans
- ·
de 100m : tous les 1000 ans
- ·
de quelques km : tous les millions d’années
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- 2000 astéroïdes de plus de 1km de diamètre
croisent la Terre (les géocroiseurs).
- Un rappel : Apophis qui nous menace fait
30 m approximativement.
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- Afin de surveiller ce ciel dangereux, on
construit des observatoires spéciaux comme le LSST (Large
Synoptic Survey Telescope) de 8,4m au Chili
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- Le LSST : vue d’artiste crédit LSST
Organisation.
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- Il devrait à partir de 2020 couvrir tout le
ciel en 3 nuits et détecter un astéroïde de 30m un mois avant impact.
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- CONDITIONS
GÉOGRAPHIQUES ET CLIMATIQUES.
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- Notre planète est caractérisée par la tectonique
des plaques et le volcanisme,
ils ont façonné son aspect.
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- Les volcans sont très utiles :
- ·
Ils créent des terres émergées
- ·
Ils recyclent le CO2
- ·
Ils ont peut être facilité l’émergence de la vie.
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L’action
du CO2 est la plus importante ; car celui-ci joue le rôle d’un
thermostat comme un régulateur, ce qui a permis à la Terre de garder son
climat relativement stable.
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- On voit sur cette illustration le cycle du CO2
et de l’eau.
- Le rôle de l’eau est très important car
elle va recycler le CO2, c’est ce qui manque sur Vénus.
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- Si la Terre devient trop froide, le CO2
augmente dans l’atmosphère, un effet de serre se produit qui augmente la
température.
- Si la Terre devient trop chaude, le CO2 précipite
beaucoup plus et diminue, la Terre devient plus froide.
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- Notre vie est basée sur la chimie du Carbone,
C permet de former de longues chaînes moléculaires pour porter le code génétique.
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- L’eau est aussi nécessaire, c’est un
solvant idéal, un régulateur thermique et la densité de son état liquide
plus importante que celle de la glace permet à celle-ci de flotter et de
protéger ainsi le liquide situé en dessous.
- Imaginez
un monde où la glace serait plus lourde que l’eau !!!!
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- La vie serait-elle originaire de la dorsale
atlantique (mid atlantic ridge en anglais) où l’on trouve ces
cheminées volcaniques sous l’eau, émettant des fumées noires acides ?
Il semble que l’on trouve un nouvel écosystème à l’endroit
baptisé Lost City. qui
aurait donné naissance à des composés organiques.
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- QUELQUES
INVENTIONS BIOLOGIQUES MAJEURES.
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- Notamment la
photosynthèse vers les –3 Milliards d’années.
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- Ce procédé casse la molécule H2O prend H
pour créer des molécules organiques et relâche O dans l’atmosphère.
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- À noter aussi vers les –540Millions d’années,
l’explosion
cambrienne qui a donné naissance à la vie animale et humaine.
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- Suite à toutes ces « inventions »
de la nature, on peut se poser la question suivante :
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- Contingences
ou
Convergences ????
- Hasard,
notre vie est rare
ou
évolution similaire partout ??
- J
Monod ; et S
Gould
ou Conway
Morris
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- L’évolution ne va pas toujours vers le plus
complexe, la sélection naturelle s’en charge.
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- La biodiversité est un avantage pour la vie.
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- On ne peut pas terminer une présentation sur
les conditions de vie extrasolaire sans parler de la formule de Drake.
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- La durée d’une civilisation par rapport à
l’âge d’une galaxie doit être prise en considération : 10-5 !!
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- CONCLUSION.
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- LA
VIE EXTRASOLAIRE EST POSSIBLE MAIS CERTAINEMENT RARE
- LA
VIE BACTÉRIENNE SERAIT PLUS FRÉQUENTE.
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- Mais très frustrant pour les scientifiques qui
voudraient savoir : les distances qui nous séparent des autres mondes
sont colossales !
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- D’après Calvin
et Hobbs traduction :
« de temps en temps je me demande si le signe le plus sûr que la
vie intelligente
existe ailleurs, n’est pas justement que personne ne nous ait déjà
contacté ! »
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- POUR ALLER PLUS LOIN :
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- GLIESE
581 d : cette planète extra solaire serait habitable?
Article tiré des astronews.
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- The
habitability of super-Earths in Gliese 581
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- What
makes a planet habitable? Par
H Lammer et collègue; très bon à lire absolument.
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- Habitability
of Super-Earth Planets Around Other Suns: Models Including Red Giant Branch
Evolution
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- Manfred
Cuntz : http://www.uta.edu/physics/main/faculty/cuntz/
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- Introduction
à la tectonique des plaques par le
site planète Terre.
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- La
cité perdue du fond des mers, article
de La Recherche.
-
- Une
lecture théologique et philosophique de Christian de Duve
par Dominique Lambert .
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-
- Dossier
exoplanètes sur votre site préféré.
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- Livre de A. Maeder : L'unique
Terre habitée ? , chez La
Procure
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- Ce livre est le prolongement de sa présentation.
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- Bon ciel à tous !
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- Jean Pierre Martin
.Commission de Cosmologie de la SAF.
- www.planetastronomy.com
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