novembre 2014
L Ma Me J V S D
« oct    
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930

Les galaxies abritant des formes de vie complexes seraient très rares

Hubble_supernova_MonocerotisLa vie sur Terre constitue pour le moment la seule exception connue à l’apparente stérilité de la galaxie. Et si, à l’échelle de l’Univers, cette exception était tout aussi rare parmi l’ensemble des galaxies connues ? C’est du moins ce que proposent deux physiciens dans la revue Physical Review Letters. Selon eux, seuls 10% des 100 milliards de galaxies dénombrées abriteraient des formes de vie complexes. Les autres seraient tout simplement trop saturées de rayonnements gamma pour autoriser l’épanouissement de la biodiversité sur leurs exoplanètes habitables.

Parmi les scénarios catastrophes pouvant provoquer une extinction massive d’espèces sur Terre figure le bombardement massif de notre planète par des rayonnements gamma. Découverts fortuitement en 1967 par un satellite américain destiné à surveiller l’activité nucléaire militaire, ces photons hautement énergétiques également appelés sursauts gamma sont classés en deux catégorie : ceux de courte durée (1 à 2 secondes) émis lorsque deux étoiles à neutron ou trous noirs entrent en interaction, et ceux de longue durée (quelques dizaines de secondes) émis lorsqu’une étoile en fin de vie finit par exploser en supernova.

Ces sursauts gamma n’inquièteront pas la biosphère d’une planète d’un système solaire éloigné. Cependant, si l’explosion de la supernova est suffisamment proche, le rayonnement gamma peut provoquer une réaction chimique dans l’atmosphère détruisant la couche d’ozone et rendant la surface de la planète sensible au rayonnement UV de son soleil. Ce scénario est loin d’être totalement fictionnel, puisqu’il est actuellement étudié comme hypothèse sérieuse afin de mieux comprendre les raisons de la grande crise d’extinction majeure de l’Ordovicien-Silurien, il y a environ 450 millions d’années. L’événement à l’origine de cet hypothétique sursaut gamma se serait produit dans un rayon de 6500 années-lumière autour de la Terre, et aurait entraîné la disparition de 80% des espèces vivantes.

Pour Tsvi Piran, astrophysicien à l’Université de Jérusalem et Raul Jimenez, astrophysicien à l’Université de Barcelone, ces sursauts gamma trop fréquents pourraient tout simplement empêcher le maintient de biosphère à la surface des planètes qui en seraient victimes. D’après leurs modèles, les galaxies formant rapidement des étoiles seraient également susceptibles d’émettre plus fréquemment des sursauts gamma. Rajoutant à cela une densité supérieure d’étoiles par rapport à notre propre environnement galactique, comme par exemple dans les régions centrales de la Voie lactée, les deux astrophysiciens en concluent que les exoplanètes situées dans un rayon de 6500 années-lumière du centre de la galaxie ont 95% de chances d’avoir déjà connu un bombardement massif de rayonnement gamma. A l’inverse, notre planète Terre étant distante de 27000 années-lumière du centre galactique, seules les exoplanètes situées sur des bras galactiques éloignés seraient suffisamment préservées des sursauts gamma ou beaucoup moins fréquemment exposées.

La plupart des galaxies sont de petite taille comparées à la Voie lactée. Leurs exoplanètes gravitent donc autour de soleils situés dans des régions galactiques denses ou proches du centre. Dans ces conditions, les galaxies de petite taille ne faciliteraient pas l’apparition de la vie sur leurs exoplanètes ! Mais faut-il en déduire pour autant que ces mondes sont définitivement stériles ? Pas forcément. Comme le précisent nos deux astrophysiciens, des bombardements fréquents par sursauts gamma auront d’abord pour conséquence de multiplier les épisodes d’extinction massive et de contrarier l’évolution complexe du vivant. Les organismes survivants seront peut-être bien plus primitifs au terme de milliards d’années d’évolution que sur des exoplanètes préservées de ces sursauts gamma. S’il existe d’autres formes de civilisations évoluées, il y a donc fort à parier qu’elles prospèrent à la périphérie des galaxies de grande taille.


Dans les secrets du ciel – Mathieu Vidard

MV_DLSDCAnimateur et producteur depuis huit ans de l’émission scientifique « La tête au carré » sur France Inter, Mathieu Vidard est un homme de radio converti aux sciences. Rien d’étonnant pour un nantais d’origine, bercé par les récits extraordinaires de son compatriote Jules Verne. De son émerveillement permanent, le journaliste en fait aujourd’hui un livre. Ce lauréat du prix Jean-Perrin décerné par la Société française de physique n’en est pas à son premier essai, cependant dans ce nouvel ouvrage, paru aux éditions Grasset, le récit emprunte des chemins scientifiques tout autant que personnels.

Avec près d’une décennie d’émission radiophonique scientifique au compteur, Mathieu Vidard a rencontré les plus grands chercheurs français, arpenté les plus grands centres de recherche. Un parcours riche en anecdotes, mais également une occasion unique de vulgariser la science. Car notre journaliste n’écrit pas pour regarder d’un air nostalgique dans le rétroviseur de ses 43 ans, loin de là. Chaque moment vécu lui sert tout au contraire de préambule à une vaste ballade scientifique. Au fil des pages, Mathieu Vidard nous raconte la formidable aventure de la science. Ses grandes heures, bien entendu, de Galilée aux premiers pas sur la Lune ; ses équations et concepts célèbres, qui font encore la une des grands journaux au fil de l’actualité, mais également ses hommes et ses femmes, artisans de sa progression. Tous ces portraits, toutes ces rencontres marquent le lecteur par la modestie des personnages et l’humble démarche de notre journaliste. Nous ne sommes pas dans un environnement de paillettes, mais dans le calme de laboratoires modernes, où les écrits des grands savants côtoient les publications de leurs héritiers spirituels.

Cette humble approche, cette soif inassouvie de savoir, cette quête sans fin de curiosité font des « Secrets du Ciel » un brillant essai de vulgarisation scientifique. Mathieu Vidard dresse un portrait vivant de ces chercheurs, dévoile sa propre fascination pour les sciences et livre au lecteur un concentré de savoir aussi accessible que passionnant. Voilà un ouvrage à remettre entre toutes les mains, qui non seulement s’attache à rendre accessible la culture scientifique, mais révèle toute la beauté de cette noble discipline.

Mathieu Vidard, Dans les secrets du Ciel (2014), éditions Grasset, 286 p.


Du fond du labo #7

Oyez, oyez, voici le nouvel épisode du « fond du labo » ! Au menu, la prometteuse confirmation d’un océan souterrain sur Encelade, un chromosome artificiel de levure, et une mauvaise nouvelle pour la biologie des cellules-souches.

Encelade

La sonde Cassini a confirmé par mesures du champ de gravité la présence supposée d’un océan souterrain sur la lune Encelade. En effet, dès 2005, la détection de jets d’eau salée riches en molécules organiques émis autour du pôle sud de la planète avaient permis aux astronomes d’émettre cette hypothèse. Grâce aux données collectées par la sonde Cassini, il semblerait que cette lune de Saturne possède bien un océan large d’environ 500 kilomètres, et enveloppé d’une épaisse couche de glace cristallisée. « Pour la première fois, nous avons utilisé une méthode géophysique pour déterminer la structure interne d’Encelade », souligne David Stevenson, professeur de sciences planétaires à l’Institut californien de technologie. La découverte d’un océan souterrain relance également l’hypothèse d’une vie extra-terrestre dans le système solaire. En effet, selon Linda Spilker, chef du projet Cassini à la NASA, toutes les conditions exobiologiques seraient réunies pour que les océans d’Encelade puissent abriter des formes de vies microscopiques. Lire dans Le Monde.

Une équipe de chercheurs américains est parvenue à synthétiser un chromosome synthétique de la levure Saccharomyce cerevisiae totalement fonctionnel ! Cette avancée majeure en biologie synthétique surpasserait le précédent record de Craig Venter et de son génome bactérien artificiel de Mycoplasma mycoides. En effet, si cette précédente étape avait permis la synthèse d’un chromosome bactérien entier de 1,1 millions de paires de bases, il avait fallu quinze années de développement et 40 millions de dollars pour parvenir à ce résultat. En comparaison, l’équipe de Jef Boeke, généticien à l’Université de New York, est parvenue à synthétiser un chromosome de 272.871 paires de bases au terme d’un projet initié en 2007. Leur chromosome est, certes, bien plus modeste en taille, mais le collectif de chercheurs et d’étudiants biologistes à l’origine de sa synthèse ont effectué de nombreuses délétions et modifications par rapport au chromosome natif (316.617 paires de bases), prolongeant ainsi bien plus loin la précédente expérience réussie de synthèse et de clonage d’un chromosome artificiel. Cependant, leur chromosome ne représente que 2,5 % du génome de S. cerevisiae. Boeke et son équipe font désormais le pari que d’ici 5 ans, une version synthétique complète du génome de la levure sera testé avec succès. Lire dans Science.

En janvier dernier, une nouvelle sensationnelle sur les cellules-souches avait fait beaucoup de bruit au sein de la communauté scientifique. Une équipe japonaise menée par Haruko Obokata de l’institut RIKEN publiait deux articles dans la revue Nature, annonçant avoir reprogrammé des cellules matures en cellules pluripotentes grâce à de simples bains de solutions acides. Les cellules-souches ainsi obtenues pouvaient se développer en n’importe quel type cellulaire, ouvrant ainsi d’immenses perspectives en biologie et médecine régénératrice. Hélas, ces deux papiers auraient peut-être été falsifiés. C’est du moins l’avis du comité d’investigation mandaté par le RIKEN. En effet, peu de temps après la publication de ces articles, des blogueurs scientifiques japonais et des contributeurs du site PubPeer avaient noté certaines anomalies sur les figures parues dans la revue Nature, laissant supposer que les clichés avaient été délibérément manipulés. Alerté, le RIKEN avait nommé dès février dernier un comité d’investigation afin de mener une enquête approfondie. Leur rapport final, présenté mardi 1er avril dernier, pointe du doigt plusieurs défauts susceptibles d’être des fraudes. La crédibilité des travaux d’Obokata est par conséquent sérieusement entamée. D’autres équipes du RIKEN tentent désormais de reproduire les résultats de l’équipe d’Obokata. Si leurs contre-expertises venaient à confirmer les soupçons de fraude, les deux articles parus dans la revue Nature pourraient bien être retirés. Lire dans Science News.


NASA : la Planète X n’existe définitivement pas

Non, la Planète X n’est pas le titre d’un porno spatial mais une théorie largement spéculée depuis la découverte de Neptune en 1846. Proposée au début du XXème siècle par Percival Lowell pour expliquer les orbites irrégulières d’Uranus et de Neptune, cette hypothèse fut longtemps validée par la communauté scientifique. Si la découverte de Pluton par Clyde Tombaugh en 1930 sembla confirmer les théories de Lowell, la planète naine se révéla bien trop petite pour influencer l’orbite de géantes gazeuses. Aussi les astronomes cherchèrent en vain au cours des années 80 une éventuelle « dixième planète ». Leur traque fut interrompue par les données plutôt décourageantes de Voyager 2, qui montrèrent que les irrégularités constatées dans l’orbite d’Uranus étaient dues à une légère surestimation de la masse de Neptune. En 2012, l’astronome Rodney Gomes propose une nouvelle modélisation gravitationnelle compatible avec l’existence d’une planète géante au-delà de l’orbite de Pluton. Mais début mars, le coup de grâce est donné par les résultats du télescope spatial WISE. L’hypothèse d’une Planète X semble désormais définitivement enterrée.

Alone-Planet-in-Space

Pourtant, la traque de planètes situées aux confins du système solaire fut longtemps considérée comme une source potentielle de découvertes majeures en astronomie. A tel point que l’existence d’une « dixième planète » servit de base de raisonnement pour échafauder des hypothèses scientifiques tout à fait crédibles. En 1984, Richard A. Muller, de l’université de Californie à Berkeley, émit l’idée dans la revue Nature qu’une étoile naine très peu lumineuse et compagnon du Soleil puisse être responsable lors de ses passages à proximité de la Terre de crises d’extinctions d’espèces majeures. La nature de Némésis n’est pas claire : planète pour certains, naine brune pour d’autres. L’astre serait accompagné de météorites et de comètes, qui s’abattraient lors de son sillage sur les planètes telluriques du système solaire interne. Cette « théorie Némésis », est alors prise au sérieux par les paléontologues, qui y voient une interprétation plausible d’épisodes d’extinction massive jusqu’alors inexpliqués, comme ceux du Cambrien (-500 Ma), du Permien (-242-252 Ma), du Trias-Jurassique (-200 Ma), et même celle du Crétacé (-65 Ma). Depuis lors, la « théorie Némésis » est tombée en désuétude et l’hypothèse de météorites géantes lui est préférée.

Le mythe de la planète X a depuis longtemps dépassé le cadre de la recherche scientifique, inspirant fictions et légendes urbaines dans la culture populaire. L’écrivain américain d’origine russe Zecharia Sitchin fait partie des auteurs ayant le plus propagé ces rumeurs dans les milieux parascientifiques. Mélangeant théorie des anciens astronautes et Planète X, il réécrit dans « La douzième planète » toute la mythologie summérienne, faisant des Annunaki, divinités mésopotamiennes, des extra-terrestres qui créèrent l’Homme. Ces aliens intelligents habiteraient sur la planète Nibiru, notre fameuse Planète X. Tous les 3600 ans, Nibiru passerait à proximité de la Terre, causant à chaque fois catastrophes et destruction. Les pires plaies imaginables sont alors prophétisées : basculement de l’axe des pôles, terres englouties, bouleversements climatiques, extinctions de masse, réveil des super-volcans, et pourquoi pas Nabilla élue présidente. Nibiru a cependant du retard, puisque selon l’agence spatiale maya, son passage près de la Terre était prévu pour le 21 décembre 2012. Mais la vérité nous est probablement cachée, comme l’explique Marshall Masters. En effet, pour ce journaliste américain, le South Pole Telescope installé en Antarctique aurait été construit dans le seul but de surveiller cette hypothétique Planète X.

Mais revenons à des considérations plus scientifiques. Lors d’une récente déclaration, les responsables du projet de la NASA Wide-Field Infrared Survey Explorer (WISE) ont donc présenté les résultats de l’analyse infrarouge de plus de 100 millions d’objets célestes situés dans un rayon de 26000 unités astronomiques. Et leurs conclusions sont sans appel : aucun objet n’atteignant la taille d’une géante gazeuse ou plus n’a été détecté. Plus précisément, aucun corps d’au moins la taille de Saturne n’est présent dans un rayon de 10000 UA, et aucun objet d’au moins la taille de Jupiter n’a été détecté dans un rayon de 26000 UA. Sachant qu’une unité astronomique correspond à la distance Terre-Soleil et que Pluton se situe à 40 UA de notre étoile, la perspective d’une géante gazeuse ou d’une étoile naine cachée dans les confins du système solaire semble clairement écartée.

Que peut-on vraisemblablement trouver au-delà de l’orbite de Pluton ? Plusieurs objets épars, situés au-delà de la ceinture de Kuiper (environ 48 UA), ont déjà été rapportés. Le plus volumineux d’entre-eux, Eris, est une planète naine légèrement plus grande que Pluton. Située à environ 97 UA du Soleil, elle ne mesure que 2326 km de diamètre et possède une minuscule lune, Dystonomie. L’orbite d’Eris est très excentrique. Malheureusement pour les pseudocientifiques, elle ne se rapproche au maximum que de 37,78 UA du Soleil à son périhélie et s’en éloigne jusqu’à 97,56 UA à son aphélie. Quant à son prochain passage à son périhélie, il devrait arriver le 6 mars 2258. Enfin, si les Annunaki de Zecharia Sitchin habitent Eris, ils doivent affronter sur sa surface de méthane et d’azote gelé des températures variant entre 30 et 56 °K (-243 °C et -217 °C). Sachez également que les étés d’Eris, qui ont lieu tous les 600 ans, sont de brèves décennies durant lesquelles les gaz gelés se subliment pour former une fine couche atmosphérique. Autant dire que les colonies de nos sympathiques extra-terrestres n’ont pas intérêt à connaître une panne énergétique ! Toujours est-il que les résultats obtenus par le télescope spatial américain WISE enterrent définitivement l’hypothèse d’une planète X. Nul doute que ces résultats sauront inspirer quelques discussions conspirationnistes. Car quelle meilleure démonstration pour une théorie du complot que l’absence officielle de preuves ?


Curiosity met à mal l’hypothèse du méthane martien

La NASA a de nouveau communiqué autour de la recherche de méthane par la sonde Curiosity à la surface de Mars, et les résultats sont aussi pessimistes que l’année dernière. Selon Michael Meyer, responsable scientifique de l’exploration de Mars, Curiosity n’a pu détecter que d’infimes traces de méthane dans l’atmosphère – de l’ordre de 0,18-1,3 ppb – bien en-dessous des teneurs prévisionnelles rapportées l’année dernière. Un nouveau coup dur pour la recherche de traces de vie à la surface de la planète rouge, et qui pourrait également remettre en cause certains modèles géochimiques martiens.

Ce résultat plutôt décevant a été confirmé tout au long de l’année par les auteurs de l’étude publiée par Science [1], s’appuyant sur des protocoles d’analyse chimique réalisés directement par Curiosity et considérés comme très fiables par les responsables du programme. Reste que la présence de méthane à la surface de la planète rouge avait été confirmée par des observations télescopiques terrestres et la sonde orbitale Mars Express : le plus gros panache observé contenait ainsi 19000 tonnes de méthane ! Les scientifiques de la NASA s’attendaient donc à détecter des teneurs atmosphériques en méthane de l’ordre de 10-50 ppb. Un intervalle prévisionnel déjà mis à mal par la limite supérieure de détection de 5 ppb fixée lors des mesures de 2012, et de nouveau invalidé par ces récentes mesures…

Faut-il pour autant rejeter l’hypothèse du méthane martien et oublier les précédentes mesures rapportées par les télescopes terrestres et Mars Express ? Michael Meyer reste prudent. Il est encore trop tôt pour tirer la moindre conclusion définitive, même si ces nouvelles données viennent mettre à mal bon nombre de modèles sur la géochimie de Mars. Espérons que la sonde Curiosity apportera dans les mois à venir de nouveaux éléments de réponse à même d’expliquer ce mystère du méthane martien.

 

Nota bene : l’hypothèse du méthane martien et ses implications sur la recherche de formes de vie à la surface de la planète rouge avait fait l’objet d’un article détaillé publié sur ce blog l’année dernière. Vous pouvez le consulter en cliquant sur ce lien.

 

[1] Webster et al. (2013). Low Upper Limit to Methane Abundance on Mars. Science DOI: 10.1126/science.1242902

 

Autoportrait de la sonde Curiosity prise en février 2013 (crédits : NASA).

Autoportrait de la sonde Curiosity prise en février 2013 (crédits : NASA).