Exoplanètes : pourquoi la présence d'eau à l'état liquide n'est pas (forcément) synonyme de vie

La Nasa a annoncé mercredi avoir découvert sept exoplanètes dont trois d'entre elles pourraient – en théorie – abriter de la vie, grâce, notamment à la présence d'eau à l'état liquide. Mais c'est un peu plus compliqué que ça.

Vue d\'artiste d\'une potentielle exoplanète recouverte d\'un océan.
Vue d'artiste d'une potentielle exoplanète recouverte d'un océan. (MARK GARLICK / MGA / AFP)

L'annonce a fait sensation. Des scientifiques ont annoncé, mercredi 22 février, la découverte de sept nouvelles exoplanètes. Sur trois d'entre elles, il serait possible d'y trouver de l'eau à l'état liquide. La nouvelle est enthousiasmante. Aussitôt, de nombreux titres de presse ont évoqué des "exoplanètes qui pourraient abriter la vie", de "nouvelles Terres". Un chercheur a même estimé que "la recherche du vivant sur une autre planète est aujourd'hui à portée de main". Problème : ces formulations sont hâtives.

La découverte, un jour, d'eau à l'état liquide sur une exoplanète serait une énorme nouvelle, car "la chimie que l'on connaît, d'une façon générale, c'est une chimie dans l'eau, a expliqué dans Sciences et Avenir Michel Viso, responsable thématique exobiologie au Cnes. Mais "dire que de l'eau liquide est synonyme de présence de vie est faux", commente auprès de franceinfo Louis d'Hendecourt, astrochimiste et directeur de recherches au CNRS.

En effet, bien souvent, on associe la découverte d'eau à l'état liquide - ce qui n'est encore jamais arrivé sur une autre planète que la Terre - à la possible découverte de formes de vie. Mais c'est un raccourci grossier, comme l'explique franceinfo.

Parce qu'il faut de la chimie organique

Lorsque l'on parle de vie, il ne s'agit ni de lapins qui sautillent, ni de vie intelligente. On parle de formes de vie microscopiques, bactériennes. Or, pour les obtenir, de l'eau à l'état liquide, c'est un début. Mais "on peut très bien avoir de l'eau liquide en abondance sur une planète et, malheureusement, ne pas avoir de molécules organiques", remarque Louis d'Hendecourt.

Or, "toute la chimie des êtres vivants est basée sur le carbone et sur la chimie organique, poursuit-il. La première des conditions nécessaires à la vie est donc la présence d'une chimie organique assez riche pour avoir plusieurs espèces chimiques, ce qui va favoriser des réactions entre elles et déboucher sur ce que l'on appelle de la biochimie", poursuit-il.

Pour l'instant, l'origine de molécules organiques sur Terre est encore floue. Deux hypothèses sont communément répandues. D'après la première, des météorites auraient apporté, entre autres, des acides aminés, qui sont des briques primordiales dans la construction de la vie. D'après l'autre hypothèse, le magma, qui est apparu avec la formation du manteau terrestre, aurait piégé du carbone, de l’oxygène, de l’azote, et peut-être de l’eau. Tous ces éléments auraient, ensuite, été libérés grâce aux volcans et aux sources hydrothermales, permettant les processus de chimie organique nécessaires à la vie.

Parce que l'eau, c'est bien, mais pas trop chaude, c'est mieux

Cela peut sembler être un détail, mais ce n'en est pas un. Loin de là. Si l'eau facilite la fabrication de molécules complexes, comme les protéines et les acides aminés, "elle est tout autant capable de les détruire", relève Louis d'Hendecourt.

En effet, ces molécules se décomposent dans l'eau au-dessus de 60°C. Autrement dit, il faut de l'eau à l'état liquide, mais à une température modérée.

Parce qu'il faut une atmosphère

Pour que la vie puisse se développer sur une planète, il faut que celle-ci soit dotée d'une atmosphère, favorisant la formation d'océans, de nuages et de pluie. Il est nécessaire, notamment, que cette atmosphère soit plutôt riche en dioxyde de carbone (CO2) pour que se produise un effet de serre. "Sans cet effet de serre naturel, la température sur Terre serait inférieure à 0°C", avaient indiqué, en août, les astronomes qui ont participé à la découverte de Proxima Centauri b, l'exoplanète la plus proche de la Terre, à 4,24 années-lumière de nous.

Mais il faut un équilibre. Concrètement, il est nécessaire que la concentration en CO2 ne soit pas trop élevée afin que l'effet de serre ne soit pas trop intense et que les températures au sol restent favorables à l'émergence de la vie.

Parce qu'il faut un champ magnétique

Lors des éruptions solaires, les particules envoyées sont capables de détruire, à terme, l'atmosphère d'une planète. Selon la Nasa, la prometteuse Proxima Centauri b, qui était réputée "potentiellement habitable", est probablement une planète dénuée de vie. En cause : les violents pics d'activité de son soleil, une naine rouge, un type d'étoile plus petit, plus froid, et plus instable que notre Soleil.

La Terre, elle, est protégée par un champ magnétique naturel. Selon l'Institut de physique du globe de Paris, il "a joué un rôle essentiel pour le développement de la vie sur la Terre en déviant les particules de haute énergie du vent solaire et des rayons cosmiques". Et d'ajouter : "Ceci a permis à l’atmosphère terrestre de se maintenir au cours du temps, contrairement à ce qui s’est passé sur Mars, où en l’absence d’un champ magnétique important, le vent solaire a arraché à son passage une grande partie de l’atmosphère de cette planète."

Il ne suffit donc pas d'avoir de l'eau liquide pour que la vie apparaisse. Louis d'Hendecourt insiste : "Les contingences, on pourrait dire les hasards, qui sont liées à l'apparition de la vie, sont extrêmement nombreuses."