Vous avez dit originale ?

S’il fallait décrire ce qu’est la Terre parmi tous les objets de la galaxie, la distinguer en quelques mots, sur lesquels se porterait votre choix ?

Dans « Le guide du voyageur galactique » de Douglas Adams, on apprend que faute de place dans son ouvrage touristique de l’Univers, l’éditeur, visiblement extraterrestre, se limite à cette extrême synthèse : Terre, planète… globalement inoffensive.

C’est vrai, à l’échelle de l’Univers, nous ne sommes sans doute que peu de chose. Mais l’originalité de la Terre est-elle commensurable pour nous autres, être humains? Il y aurait mille manières d’aborder cette question, tant la matrice terrestre reste à chacun particulière, familière et indissociable de sa propre existence. Elle renferme notre environnement observable dont il est parfois difficile de prendre de la distance. Du haut de notre stature d’homme, la Terre peut nous paraître parfois bien plate…

Le « jusque »

Mais, jusqu’à preuve du contraire, nous sommes quelque chose… d’unique. La Terre est la seule planète, à notre humble connaissance, à porter des organismes vivants et depuis maintenant 3,8 milliards d’années. De cataclysmes en âges glacières, le vivant s’acharne. Et nous ne savons pas exactement comment. Car depuis, les évolutions climatiques, biologique, géologique et anthropique, ont largement modifié le décor. Ce palimpseste constitue l’une des entreprises de déchiffrement les plus ardues. Comment identifier les conditions initiales de l’émergence du vivant et toutes celles qui ont permis son maintien et sa diversification ? Des forages géologiques aux captations des rayons de l’Univers, cette histoire, au fur et à mesure qu’elle se dessine, semble toujours plus étonnante, riche de mille particularités, forgée d’impossibles compromis. Il se pose alors une question : jusqu’à quel point la Terre est-elle originale… dans tout l’Univers ?

Enquêter sur l’histoire de la Terre à l’échelle de l’Univers atteignable par nos moyens techniques, n’est pas une simple affaire. L’idée de regarder notre monde comme un objet astrophysique pour glaner des indices, s’est intuitivement imposée à travers l’astronomie. Des premières observations stellaires à l’exploration spatiale détaillée des autres corps du système solaire – planètes, comètes et astéroïdes – la représentation de la Terre a sans cesse évoluée. On a ainsi découvert des vestiges d’eau liquide dans le passé martien, scruté les atmosphères et sols des satellites de nos planètes géantes. Certes, les événements qui ont produit la très riche diversité des objets du système solaire sont régis par des processus physiques universels, mais ils évoluent de manière chaotique. Il est, en fait, impossible de prévoir l’enchaînement spécifique de ces événements sur une longue durée. Alors comment décrypter le scénario, la suite d’accidents, qui a mené à faire d’une terre, la Terre ?

Fragments d’un passé commun

La réponse à cette question se niche en premier lieu, au sein du système solaire même. L’évolution comparée de la Terre et de Mars, de la Lune et des autres fragments du disque de matière à l’origine du système solaire, permet d’y distinguer quelques souvenirs partagés. Par exemple, les glaces cométaires, comme des fossiles, peuvent emprisonner des molécules et des poussières interstellaires précédant la formation du Soleil et provenant même de plus loin. Elles ont pu, notamment, lors du bombardement massif tardif évoqué dans le scénario de formation du système solaire du modèle de Nice, venir « enrichir » la Terre. En 2004, sur la base de cette hypothèse, l’orbiteur Rosetta prenait son envol. Il libérait, 10 ans plus tard, la sonde Philae sur une comète périodique du système solaire : Churyumov–Gerasimenko. Ce long voyage tenait en suspens une question : dans quelle mesure les comètes, objets très riches en eau, en carbone et en acides aminés, ont-elles participé à la formation de la Terre, et aux conditions d’apparition de la vie ? En analysant la composition de ce débris stellaire et son comportement à l’approche du Soleil, les chercheurs de la mission ont pu aboutir à quelques premières conclusions sur le passé terrien. En datant par la mesure des rapports isotopiques de différents éléments chimiques clés (hydrogène, xénon, silicium), il apparaît qu’elles ont potentiellement modifié la composition en volatils de l’atmosphère source d’un climat favorable à la vie.

 

Mais l’exploration ne s’arrête pas là.

Ces autres mondes

 

En 1995, à l’observatoire de Haute Provence (France), les astrophysiciens Michel Mayor et Didier Queloz découvrent la première exoplanète : 51 Peg b, une planète gravitant autour d’une étoile similaire au Soleil. Bouleversement. Les exoplanètes, ces planètes couronnant d’autres étoiles, ces autres mondes imaginés depuis l’antiquité, forgés dans les écrits des philosophes de la renaissance comme Giordano Bruno, fantasmés par les astronomes, de Huygens à Schiaparelli, existent bel et bien. De manière directe et indirecte près de 3600 exoplanètes ont été détectées dans notre Univers proche par différentes missions spatiale et observatoire au sol, avec notamment les télescopes spatiaux dédiés aux exoplanètes : coRoT et Kepler. Ces mondes extrasolaires présentent une diversité intrigante, et témoignent que les mécanismes de formation des planètes sont loin de se réduire à celui que nous connaissons déjà si peu, le système solaire.

Aperçu des systèmes détectés par Kepler :

A la recherche d’un miroir ?

L’enquête sur l’originalité de la Terre, prend aujourd’hui une tournure sérieuse. De nouveaux observatoires, spatiaux et au sol, cherchent à documenter plus précisément la variété des mécanismes de formation des exoplanètes et de leurs atmosphères, voire de capter les premières traces extraterrestres de la vie.

2024, sera l’année de lancement des 34 télescopes de la mission européenne PLATO, débutée en 2015. Cet observatoire spatial scrutera les systèmes similaires au système solaire, c’est à dire avec des étoiles aussi brillantes que le Soleil. L’échantillon, la portion d’Univers à observer, envisagé contient des centaines de milliers d’astres de la Voie Lactée et potentiellement des milliers de planètes. Cette prise de données fournira donc une analyse statistique avec le mouvement précis des planètes autour de leur étoile, l’âge des systèmes, la structure et la composition des exoplanètes (rocheuses, gazeuses, océan) et la présence éventuelle d’une atmosphère. Peut-être alors, aurons-nous une meilleure idée des chances de trouver un système qui ressemble au nôtre…

Mais voilà. Le jour où l’on trouvera une étoile semblable au Soleil autour de laquelle une planète semblable à la nôtre décrirait une orbite de même géométrie, la question cruciale de l’habitabilité de cette planète se posera. Plus encore, qu’y aura-t-il, alors, à comprendre dans cette comparaison? L’histoire de la Terre offrira-t-elle un nouvel opus ?

Alice Mounissamy

Références :

• Jacques Laskar : le système solaire est-il stable ?
• Gilles Ramstein : voyage à travers les climats de la Terre
• Catalogue des exoplanètes détectées par le télescope Kepler de la NASA (en anglais)
• Quelques résultats de la missions Rosetta.
• Le guide du voyageur galactique (en anglais), podcast intégral de la BBC .