? Pourquoi la vie est-elle apparue sur Terre et pas sur d'autres planètes
Dans le film à succès "28 jours plus tard" sorti en 2002, le héros Jim, joué par Kelia Murphy, se réveille seul dans un hôpital londonien, l'ambiance complètement aléatoire et tout défoncé ou déplacé, vêtements, matériel médical, portes et chaises . Il sort dans la rue et ne trouve aucune trace humaine. Il se promène dans le marché voisin, monte dans la voiture et parcourt plusieurs kilomètres, mais le même résultat reste. Il semble qu'une catastrophe se soit produite,
? où est-ce que tout le monde est allé
C'est la même question que les humains se posent depuis l'Antiquité sur notre position dans cet univers, a dit un jour le philosophe Métrodoras, disciple de Démocrite, qui vécut il y a près de deux mille cinq cents ans : « Il serait étrange qu'il y ait un épi de blé dans un champ de blé, car il est étrange qu'il n'y ait qu'un seul monde habité dans l'infini étendu."
Lorsque les télescopes sont apparus et que l'astronome allemand William Herschel les a utilisés au début du XIXe siècle, il a déclaré que lorsqu'il regardait la lune et voyait ses cratères avec leur merveilleuse symétrie, il pensait qu'ils avaient été conçus par les "gens de la lune". ." Mars et Jupiter dans le télescope sont des nuages et de l'eau, et qu'il peut y avoir des populations humaines, ou autres, vivant dans ces zones.
Mais à mesure que nous inventons de plus en plus d'outils technologiques, y compris des véhicules robotiques qui parcourent maintenant la surface de Mars tels que "Perseverance" ou "Curiosity", ces perceptions ont reculé jusqu'à ce que nous atteignions le moment d'écrire ces mots, car nous n'avons encore découvert aucune forme. de vie dans notre groupe Le système solaire ou tout autre système stellaire que nous connaissons, nous n'avons même pas trouvé une seule cellule bactérienne.
"Où est-ce que tout le monde est allé ?" C'est aussi la question d'Enrico Fermi, le physicien italo-américain lauréat du prix Nobel.L'histoire commence par un déjeuner d'été ordinaire au Laboratoire national de Los Alamos, Nouveau-Mexique, États-Unis en 1950, au cours duquel un groupe de neuf physiciens a discuté de la mythes des ovnis L'effet de la question de Fermi, bien qu'à première vue cela puisse sembler risible en effet, la question est plus profonde que nous ne pouvons l'imaginer.
Nous vivons dans un univers qui est né, comme nous l'imaginons, il y a environ 13,8 milliards d'années, avec deux billions de galaxies, selon les dernières études dans cette gamme, dont chacune contient des centaines de milliards d'étoiles. un nombre similaire de planètes, dont certaines ont des atmosphères similaires à celle de notre Terre chaude.
Dans un univers comme celui-ci, une civilisation dotée d'une technologie de missile moyenne pourrait atteindre toute la frontière de sa propre galaxie en seulement 10 millions d'années, à ce stade, supposons qu'il existe une planète, appelons-la "Planète Krypton", semblable à la Terre en presque tout, est né "Krypton" il y a environ 6,5 milliards d'années-lumière, tandis que la Terre est née de l'intérieur du nuage de poussière entourant le soleil il y a seulement 4,5 milliards d'années-lumière.Cela signifie que Krypton a maintenant deux milliards d'années d'avance sur nous .
Ici, nous demanderons : Quand l'homme a-t-il inventé l'écriture, il y a environ cinq à sept mille ans, par exemple ?! Tous les progrès industriels que nous voyons remontent à 200 ans, et il y a à peine 20 ans, nous n'aurions pas pensé que 6 milliards de personnes sur cette planète posséderaient un téléphone mobile. L'évolution des capacités techniques de l'humanité nous incite, au moins, à comprendre quels progrès peuvent être attendus si les choses continuent ainsi.
À ce stade, le physicien russe Nikolai Cavendish intervient pour dire qu'il peut y avoir trois niveaux de base pour toute civilisation, le premier est la capacité de la civilisation à utiliser et à stocker l'énergie qui lui vient de l'étoile sur laquelle elle se prélasse, et le deuxième est que la civilisation est capable de faire des techniques de précision et de développement afin qu'elle puisse être Elle peut envelopper complètement son étoile pour exploiter chaque atome de son énergie, et la troisième est que la civilisation puisse utiliser et stocker toute l'énergie de sa propre galaxie.
Pour nous les terrestres, nous luttons encore pour devenir un jour au premier niveau, alors que la planète Krypton est peut-être désormais au troisième niveau, ici apparaît le "Fermi Paradoxe" qui demande : Malgré toutes ces possibilités et cet énorme potentiel, pourquoi alors que la civilisation ne nous est pas venue ? Où est passée la vie ? Pourquoi sommes-nous seuls ainsi ? Cette question donne simplement deux réponses, soit on ne les trouve que dans les films "Marvel" et "DC", et nous sommes seuls jusqu'à l'ivresse, soit ils sont déjà là, mais pour une raison quelconque nous ne pouvons pas communiquer avec eux.
Dans les années 1970 et 1980, les astronomes américains Carl Sagan et Frank Drake ont soutenu que la Terre est une planète typique et très ordinaire, avec des milliards de planètes similaires dans notre seule galaxie, et nous offre ainsi de grandes "possibilités" pour l'existence d'une vie intelligente. dans L'univers, c'est essentiellement ce qui a alimenté le paradoxe de Fermi, car les possibilités sont grandes et nous n'avons encore rien vu.
Le duo s'est appuyé sur un ensemble de bases simples pour étayer leur argument, par exemple, ce que nous appelons maintenant la zone habitable, c'est-à-dire la région autour de l'étoile dans laquelle une planète peut contenir de l'eau sous sa forme liquide, non proche de l'étoile. pour que l'eau s'évapore, ou s'en éloigne et gèle, on connaît déjà environ 70 planètes dans ces conditions actuellement.
Mais dans les années quatre-vingt du siècle dernier, les Américains Peter Ward, un paléontologue, et Donald Brownlee, un astronome, ont suggéré que la question est plus compliquée que cela, par exemple, nous supposerons qu'une planète, appelée "X", est apparu dans la zone habitable autour d'une étoile semblable au soleil. , mais il était proche du centre de la galaxie, ici il sera difficile pour la vie d'y surgir, car plus nous nous rapprochons du centre de la galaxie, plus nous nous rapprochons nous arrivons au trou noir au centre de la galaxie et aux étoiles à neutrons entourant cette région, et le rayonnement de ces corps est suffisant pour mettre fin à la vie sur cette planète.
D'autre part, cette région est peuplée d'étoiles, ce qui signifie qu'il est possible que l'une d'entre elles passe à proximité de ce nouveau soleil autour duquel "X" tourne, perturbant son orbite, et donc la vie surgissant à sa surface est affecté, ou peut-être complètement détruit, s'il provenait de la fondation.
Mais si l'étoile est située sur les bords extérieurs de la galaxie, cela signifie que les proportions de minéraux - tels que le carbone, le soufre ou autres - y sont peu nombreuses, car plus nous nous rapprochons du centre de la galaxie, plus les étoiles sont nourries de minéraux, et par conséquent, cela signifie qu'il n'y aura pas assez de quantités de minéraux dans cette étoile pour créer des planètes rocheuses sur lesquelles la vie peut surgir en utilisant ces éléments.
À ce stade, ce que nous appelons la «zone galactique habitable» apparaît, et cela signifie qu'il existe une bande très spécifique de possibilités pour l'émergence et la continuation de la vie dans la Voie lactée, ou dans toute autre galaxie, et cela réduit sans aucun doute les chances de l'existence d'une vie saine dans notre galaxie de manière significative, mais là, ce qui rend la tâche plus difficile que vous ne pouvez l'imaginer.
L'idée n'est pas que la vie surgit seulement, mais qu'elle évolue aussi, c'est-à-dire qu'elle s'épanouit et se diversifie sur des milliards d'années, et cela signifie que la vie trouve une occasion de s'installer. Elle tourne autour du soleil avec plusieurs forces. à la gravité du soleil, il y a aussi la gravité d'autres planètes, notamment les géantes comme Jupiter.Ces forces gravitationnelles affectent directement l'orbite de la Terre et l'inclinaison de son axe, qui se situe maintenant à 23,4 degrés.
De même, la lune, en raison de sa taille relativement grande par rapport à la planète Terre, joue un rôle dans le maintien de son inclinaison, c'est comme deux danseurs de glace, quand chacun se tient la main, ils maintiennent l'équilibre de l'autre, par rapport au cas dans que chacun danse seul, comme c'est le cas de la Terre et de la Lune, c'est pourquoi on les appelle souvent le "système Terre-lunaire".
Mars, par exemple, n'a pas cette caractéristique, car ses deux lunes sont très petites par rapport à la planète, "Deimos" avec un diamètre de seulement 15 kilomètres et "Phobos" avec un diamètre de 25 kilomètres, donc la planète n'est pas fixe dans son inclinaison en raison de l'attraction de Jupiter à proximité, et il change souvent son inclinaison (il faut des centaines de milliers d'années), mais un léger changement de tendance frappe complètement le climat, et menace ainsi la stabilité de la vie , comme la lumière du soleil se concentre à la surface de la planète dans des zones sans autres à chaque changement, et donc les valeurs de température et de froideur et le système climatique changent radicalement, le climat peut être trop humide puis devenir trop sec, ou le paysage désertique peut se transformer en forêt tropicale, etc.
La question ne s'arrête pas seulement à la Terre, mais elle concerne tous les composants du système solaire, et pour comprendre ce point complexe, réfléchissons à ce que la science de la recherche de planètes en dehors du soleil a atteint jusqu'à présent après la découverte de plus de 4 000 planètes, car il est apparu que la forme que prend actuellement le système solaire est rare. , ou disons "inhabituelle", les planètes géantes sont généralement proches de l'étoile sur laquelle elles orbitent (pas aussi loin que Jupiter), et les planètes rocheuses sont généralement plus grandes que la Terre et ses compagnons, dans ce cas appelée Super Terre, et se situent entre la Terre et Neptune.
Que s'est-il passé alors dans notre cas ? Les chercheurs de cette gamme imaginent qu'au début de l'histoire du système solaire, 3 planètes rocheuses se sont formées qui sont plus grandes que la Terre en taille et en masse (super-Terre) vers une région proche du soleil, et par sa présence détruit les planètes qui se trouvaient dans cette région et s'arrête à leur place.
Mais dans le cas particulier de la Terre, Jupiter a fait l'objet de la soi-disant "hypothèse du Grand Tack" qui dit qu'après que Jupiter se soit formé à 3,5 UA du Soleil (une UA est d'environ 150 millions de km), la planète a migré vers l'intérieur des terres. de 1,5 UA du Soleil, avant qu'il n'inverse sa course et ne revienne à nouveau à une distance de 5,2 UA.
Cela s'est produit à cause de l'apparition de Saturne à l'arrière-plan de Jupiter, et ils étaient liés gravitationnellement, et Saturne a pu empêcher Jupiter d'avancer pour détruire définitivement la région des planètes rocheuses, et l'a attiré à nouveau, mais quand Jupiter s'est approché de la région des planètes rocheuses, il a provoqué une grave confusion entre ses planètes, et il s'est effondré et le résultat a été la formation de 4 planètes rocheuses plus petites que les 3 grandes.
Cela signifie-t-il que la présence de la planète Saturne était essentielle à l'émergence et à la stabilité de la vie à la surface de la Terre, ou que la présence de deux planètes géantes dans le même modèle est nécessaire pour maintenir la vie sur une troisième planète plus proche de la étoile? C'est une question très importante dans le cadre de notre conversation sur les chances de vie sur d'autres planètes, surtout quand on sait que le voyage de Jupiter à l'étranger a de nouveau causé une confusion supplémentaire sur les roches enneigées qui l'entourent, qui sont riches en eau, à cause de cela, des millions de frappes ont été lancées que la Terre a reçues au cours de cette période, et la raison était d'en obtenir une centaine pour notre planète.
Mais cette eau précieuse ne serait pas restée sur Terre pendant quatre milliards et demi d'années sans les plaques tectoniques, c'est-à-dire le mouvement constant des morceaux de la croûte terrestre les uns vers les autres.En Afrique de l'Est, ils glissent les uns contre les autres. et faire des volcans, et tout cela recyclait l'eau et le dioxyde de carbone, et avec eux les éléments nécessaires à la vie, pendant des milliards d'années.
Trouve-t-on dans le système solaire des planètes qui contiennent des plaques tectoniques en mouvement ? Malheureusement non, on pense que Mars a été ainsi une fois, il y a plusieurs milliards d'années, ce qui l'a en fait aidée à conserver l'eau et peut-être les plantes et la vie, mais elle s'est arrêtée. De plus, nous n'avons que des techniques limitées pour nous révéler à quel point la tectonique des plaques est courante sur les planètes autour d'autres étoiles.
Tout cela alors que nous ne parlons que de la possibilité d'une vie à la surface d'une planète, et que nous n'avons pas encore abordé la vie elle-même, sa genèse, son évolution et sa diversité, il vous suffit de savoir qu'une équipe de l'université de Cardiff à La Grande-Bretagne avait examiné il y a plusieurs années deux restes d'explosions massives d'étoiles (supernovae) pour constater que les pourcentages de phosphore qu'elles contiennent sont très faibles, ce qui affecte notre perception de la banalité de la vie, bien sûr.
Le phosphore est l'un des six éléments essentiels présents dans l'ADN des organismes vivants (adénosine triphosphate), et donc sa rareté signifie, à son tour, une rareté dans l'existence de la vie elle-même, et bien sûr nous parlons ici d'images de la vie comme nous le savons, mais à ce stade, il faut préciser que la vie "telle que nous la connaissons" peut aussi être la forme de vie la plus facile, et donc la plus supportable.
Pour comprendre cette idée, considérons, par exemple, la différence entre un atome de carbone et un atome de silicium, qui peuvent tous deux avoir des emplacements qui acceptent quatre liaisons chimiques. une pièce à deux places servant d'ossature à sa figure d'adoption).
Mais par rapport au silicium, les liaisons carbone sont plus flexibles lors de leur interaction avec d'autres éléments chimiques, et donc cela donne une plus grande opportunité pour de meilleures réactions chimiques, et cela signifie une meilleure chance pour l'émergence et la diversité de la vie, ce qui est - dans un résumé - une image de réactions chimiques complexes et flexibles, et donc les formes de vie à base de carbone ont plus de chances d'être dans cet univers que les formes de vie à base de silicium, si elles pouvaient exister.
Eh bien, tout ce qui précède, un ensemble d'exemples parmi tant d'autres, alimente une hypothèse proposée par Ward et Brownlee appelée l'hypothèse des terres rares, qui soutient que l'existence de la vie sur une planète nécessite un grand nombre de facteurs complexes, dont certains qui sont rares, ce qui réduit considérablement les chances que la vie apparaisse dans l'univers, conformément à une hypothèse antérieure proposée par Robin Hanson, professeur d'économie à l'Université George Mason.
L'hypothèse de Robin confirme que toute civilisation part d'une étoile et d'une planète dans la zone habitable, mais ce n'est que sa première condition : l'émergence de la reproduction par accouplement, puis l'émergence d'organismes multicellulaires, puis une créature pouvant utiliser son cerveau, puis le stade dans lequel nous, les humains, sommes maintenant, et enfin la capacité de coloniser d'autres planètes et de pénétrer dans les côtés de la galaxie, ou de l'univers entier.
Mais que se passe-t-il si l'une de ces conditions représente un déficit réel et difficilement surmontable dans la voie de toute forme de vie ? Cette incapacité s'appelle le Grand Filtre, et il peut s'agir d'une cause primaire, comme l'émergence de la vie, ou d'une cause qui se produit à un stade avancé, comme le grand pourcentage de civilisations qui se détruisent en passant notre stade (au cours duquel nous sommes maintenant) à un stade de plus grand progrès civilisationnel qui permet de coloniser d'autres planètes.
De ce point de vue, soit la Terre était parmi les rares planètes chanceuses à avoir traversé cette délicate raffinerie il y a plusieurs millions/milliards d'années, soit elle était au bord d'une catastrophe cosmique ou civilisationnelle. , nous avons peut-être survécu aux guerres précédentes, mais est-ce que nous garantissons que nous survivrons dans le contexte d'un formidable développement des sciences de la guerre, et que notre esprit sera suffisamment
?! développé pour s'adapter à tout cela
Quand Enrico Fermi demande : "Où est-ce que tout le monde est parti ?" Ward, Brownlee et Mason répondent : "Toutes ne sont pas comme vous le pensez", mais ce n'est pas la seule réponse. D'autres hypothèses suggèrent que ces civilisations existent mais ne veulent pas communiquer avec nous pour de nombreuses raisons, soit nous sommes trop primitifs, soit la matière est économiquement coûteuse et les résultats ne sont pas bons derrière, d'autre part, la taille de nos techniques d'observation ne nous permet pas - d'après une norme astronomique - seulement de regarder devant nos yeux dans la galaxie.
Selon "l'équation statistique de Drake", il peut y avoir environ 4 590 civilisations intelligentes dans notre galaxie, et en supposant qu'elles sont toutes situées à la même distance les unes des autres, cela rend la distance entre chacune d'elles de 28 000 années-lumière, et si vous ajoutez à cela les limites d'optimisme de l'équation Cette distance atteindrait un nombre compris entre 1361 et 3979 années-lumière, alors que l'étendue la plus éloignée de nos télescopes humains n'est que de 500 années-lumière, oui, ils peuvent être là-haut mais nous ne l'avons pas fait encore pu les repérer
Au final, toutes les hypothèses que nous avons présentées ne relèvent pas du domaine de la science expérimentale au sens compréhensible, mais cela soulève des questions importantes. Il se peut qu'il n'y ait personne dans l'univers et que nous ne soyons que complètement seuls, ou que nous disions : "Nous pouvons être la première expérience de cet univers avec une vie rationnelle dans son histoire", mais que cela soit vrai et que nous soyons réellement seuls dans ce vaste étendue cosmique, ou ce n'est pas vrai Et il y a en effet d'autres vies que nous n'avons pas encore découvertes,l'affaire - dans les deux cas - sème la panique.....
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