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 Q33 – Notre système solaire est-il unique?
1. Introduction
J’aurai pu écrire ici « Question 32 bis »! En effet, les derniers progrès en astronomie nous permettent de douter cette fois-ci avec précision que notre système solaire soit (très) fréquemment représenté dans l’Univers! Nous pouvons nous baser je pense sur un excellent document qui vient de paraître, un Hors Série, le No 246 de mars 2009 de « Science et Vie », qui nous livre de nombreuses données, des plus récentes, avec photos et commentaires à l’appui, quant aux particularités uniques de notre système solaire.
2. La Terre où pullule la vie
Unique jusqu’ici, parmi les planètes entourant une étoile, la Terre où pullule la vie, présente en sa surface 70% d’eau liquide sous nos températures, ce qui paraît indispensable pour qu’une telle vie s’y soit développée. Certes, on a bien trouvé de l’eau sous forme de glace, un peu partout dans l’espace voisin, même à la surface des comètes, sur Mars ou sur des satellites plus lointains, tournant autour de Jupiter, Saturne, Uranus, ou Neptune. Mais d’eau liquide, les astronomes n’espèrent plus en trouver qu’en profondeur, sous les surfaces de Mars, d’Europe, de Titan ou d’Encelade…
On peut mesurer la présence d’eau facilement depuis l’espace, par une sonde qui enregistre le spectre lumineux de la Terre (graphique ci-dessous en page 99). Et parmi tous les astres du système solaire, seule la Terre présente (bien visible) ce pic d’absorption dans son spectre…Ainsi, notre planète est appelée « zone habitable » par les exobiologistes ; et jusqu’ici, elle est bien unique !...
Pourquoi cette profusion d’eau chez nous, et du désert partout ailleurs ? Il faut des circonstances de températures et de pressions très précises pour notre espace vital, sans compter d’autres conditions très nombreuses qui existent aussi ailleurs dans notre système solaire, qui sont aussi indispensables au développement de la vie (cf. Question No 32).
Naturellement, la découvertes très récente de quelque 350 exoplanètes autour d’autres systèmes solaires, mises à jour ces dernières années à la suite de la technologie de l’équipe du Genevois Michel Mayor, aurait dû permettre les plus grands espoirs quant à la découverte d’autres systèmes solaires, présentant toutes nos caractéristiques, indispensables au développement de la vie.
En tous cas, sans eau et sans Carbone, il ne saurait y avoir de la vie, telle que nous la connaissons sur la Terre. En effet, on a renoncé à proposer d’autres systèmes de vie possibles, comme provenant d’une autre chimie, à base de Silicium ou d’Azote. Il est certain que seul le Carbone doit être retenu, au vu des multitudes de combinaisons qu’il peut seul réaliser.
Mais les chercheurs doivent bien l’avouer : le système solaire lui-même et son incroyable richesse ont l’air d’être une exception dans l’Univers. Certes, apparemment, le Soleil n’est qu’une étoile moyenne, en périphérie de notre galaxie, la Voie Lactée, comme des millions d’autres ; et il y existe des « soleils » cent fois plus massifs, ou au contraire un million de fois moins lumineux, mais pour l’instant aucun système analogue à celui du nôtre n’existe, ce qui a étonné les astronomes qui s’attendaient à beaucoup d’étoiles ayant le même environnement planétaire. Mais c’était une erreur que révèle maintenant la découverte des exoplanètes : loin d’être la règle, notre système solaire fait plutôt figure d’exception (unique jusqu’ici) dans l’Univers accessible. Le principe de banalité voulait que nous vivions sur une planète normale, tournant autour d’une étoile commune, mais il n’en est rien ! (voir p.94)
3. Une nouvelle vision de l’Univers
En cette année anniversaire de l’évolutionnisme, tel que l’a pensé Darwin, on se rappelle qu’en 1970 les évolutionnistes considéraient comme certain que quelques 10 millions de civilisations extraterrestres pourraient exister, (même déjà dans notre galaxie !). Au point qu’on a envoyé des messages dans l’espace, dans l’espoir de recevoir quelque réponse d’êtres intelligents, ayant au moins atteint notre niveau de culture…mais il n’y a jamais eu de réponse de personne.
Il ne faut pas oublier non plus que la Terre possède avec le système solaire, un environnement extraordinairement bien calculé, pour que la vie puisse s’y développer. Franck SELSIS, astronome au Laboratoire d’astrophysique de Bordeaux, a pu écrire : « Je pense que nous nous trouvons à un tournant de notre vision de l’Univers. En effet, les systèmes planétaires que nous découvrons depuis une douzaine d’années présentent une effarante diversité, face à laquelle notre système solaire fera peut-être figure d’exception ! ».
Dans la Revue « Science », du 8 août 2008, Edward THOMMES et al, chercheurs à la Northwestern University d’Evanston (Illinois) ont publié une étude réalisée à l’aide d’un supercalculateur, présentant une centaine de différents systèmes planétaires (par simulation). Elle les a amenés à la conclusion que « …nous pouvons prédire que dans l’ensemble des systèmes planétaires de l’Univers, ceux qui ressemblent au nôtre sont l’exception plutôt que la règle » Alors ? …
Il n’y a donc pas d’espérance de trouver facilement dans notre espace « voisin », un système solaire semblable au nôtre. Et ceci est dû à l’avènement d’une planétologie de précision très récemment mise au point, puisqu’on peut maintenant VOIR et photographier les planètes de nombreux systèmes solaires dans la région proche de notre galaxie (et non seulement en pressentir la présence, comme jusqu’ici).
Et en plus de nos examens terrestres, les sondes envoyées dans notre espace solaire peuvent maintenant travailler à partir de leurs surfaces (depuis Mars, par exemple). Ainsi, en une décennie le visage de notre système solaire a été beaucoup modifié. Il s’est révélé plus riche et plus complexe que nous l’imaginions.
L’eau, sous forme de glace, a été particulièrement étudiée, depuis la découverte de son volcalisme sur Encelade, par la sonde Cassini, ou par le module Phoenix à fin 2008, près du pôle Nord de Mars. On a aussi pu accomplir d’incroyables exploits technologiques sur des comètes et des astéroïdes. Ainsi, sur l’astéroïde Itokawa, la sonde japonaise Hayabusa s’est même posée, puis a redécollé, et reviendra bientôt au Japon, avec de nombreuses données nouvelles.
C’est ainsi que l’étude de notre système solaire jusqu’ici exploré sommairement, perd peu à peu de ses secrets, les sondes étant de plus en plus perfectionnées et leurs ordinateurs de bord tenant lieu d’explorateurs quasi sur place. Sans oublier les progrès techniques de la nouvelle génération de télescopes, de plus en plus précis et automatisés.
Bien sûr, il y a aussi des échecs fréquents dans l’espace, les sondes étant fragiles ; mais même parfois des activités résiduelles peuvent être encore utilisées. Et grâce aux nouveaux télescopes terrestres, on a pu récemment découvrir au-delà de Pluton d’autres astres de la même catégorie qui ont amené les astronomes à nominer une nouvelle classe d’astres, les « planètes naines » (à laquelle est rattachée l’ex-planète Pluton), quasi toutes à découvrir en détails encore, mais qui présentent des températures extrêmement basses, où l’eau existante éventuellement ne saurait qu’être solide !.
4. Place de notre système solaire
En considérant donc notre système solaire, on peut remarquer actuellement qu’il fait partie des 200 milliards d’étoiles de la Voie Lactée, qui est comme un disque de quelque 100 000 années-lumière de diamètre. Et à 27 000 années-lumière du centre de notre galaxie, se trouve notre Soleil ! Né il y a environ 5 milliards d’années, le Soleil est une bombe atomique H en fonction continuelle, qui dispose d’une réserve de carburant pour continuer sa fusion nucléaire durant environ 5 autres milliards d’années… Et, en s’approchant de cette bombe à quelque 5 milliards de km, on commence à rencontrer dans le vide sidéral quelques très « petites boules » qui ne représentent en tout que le millième de la masse de leur Soleil ! Ainsi, les planètes ne sont que des points dans le système solaire, lui-même est un point dans notre galaxie, et elle-même est un point dans l’Univers !
Tout ce « petit monde » est en mouvement perpétuel, et reste parfaitement organisé et vivant. Malgré cette ronde qui semble immuable, notre système solaire change de visages, mais selon un rythme si lent qu’il échappe à nos courtes vies…et même à la vie de toute l’humanité ! Il a en quelque sorte sa propre vie. Et chaque planète (comme la Terre) a de même sa propre vie. Une nouvelle catégorie – celle des planètes naines – a été inaugurée en 2006 par l’Union astronomique internationale, après la découverte de nombreux astres au-delà de Neptune, qui sont petits et ne peuvent attirer des corps voisins, mais ils sont bien sphériques, ce qui les différentie des astéroïdes, qui ne sont eux que des cailloux dans le ciel…On compte aujourd’hui déjà plus de 430 000 astéroïdes, dont 15 000 ont des noms. On les trouve surtout entre Mars et Jupiter, ou dans la ceinture de Kuiper (au-delà de Neptune). C’est un astéroïde de 10 km qui serait responsable de l’extinction des dinosaures, il y a 65 millions d’années.
Après ce tableau, qui ne tient pas compte naturellement de tous les astres temporairement visibles, comme les comètes, etc., ni des rayonnements ou courants innombrables, on peut encore ajouter que c’est l’infinie variété des modes de dissipation de la chaleur du Soleil qui est à l’origine de la diversité de son système. On peut aussi se douter – et c’est vérifié maintenant – que rarissimes doivent être des systèmes quasi identiques au nôtre. Au centre du soleil, la température dépasse les 15 millions de degrés, et à sa surface, elle n’est « plus que » de 5 800°.
A noter que le cœur des planètes est aussi chaud que la surface du Soleil, car c’est l’énorme pression provoquée par l’attraction gravitationnelle qui les chauffe. Au cœur des planètes, comme la Terre ou Vénus, la roche fondue dépasse aussi les 6 000°.
Comme nous l’avons remarqué ci-dessus, l’eau liquide, qui est si banale sur la Terre, n’a pas pu être retrouvée encore dans tout le système solaire, d’où l’impossibilité normale d’y trouver de la vie…qui n’est pas non plus possible dans d’autres systèmes solaires jusqu’ici explorés dans notre Voie Lactée. On pourrait encore remarquer que partout dans notre système se manifestent des ombres ou des lumières en alternances innombrables (que nous appelons Jour et Nuit sur la Terre). Comme les orbites sont généralement circulaires et sur le même plan (ce qui est aussi exceptionnel pour d’autres systèmes solaires), les planètes et les satellites projettent leur ombre qui vient effleurer leurs voisins. Ainsi à chaque instant, une éclipse a lieu quelque part, sur Terre, Mars ou Jupiter. Et dans le système de Saturne, qui compte 60 satellites ; on imagine le jeu d’ombres chinoises que cela peut provoquer constamment !
5. Pour conclure
Ainsi, comme nous l’avons résumé, notre système solaire ne ressemble jusqu’ici à aucun autre, tel qu’on les connaît. En tous cas, sans eau et sans carbone, il ne saurait y avoir de la vie, telle que nous la connaissons sur la Terre. On a renoncé à proposer d’autres systèmes possibles, comme une chimie à base du Silicium ou de l’Azote. En effet, seul le carbone peut être retenu, au vu des multitudes de combinaisons qu’il peut lui seul réaliser, comme on sait par la chimie organique.
Et l’on sait donc désormais que notre système solaire fait plutôt figure d’exception dans l’Univers. C’est pourquoi, il a bien fallu se rendre à l’évidence que notre système apparaît bien isolé parmi des millions d’autres, presque anormal, et qu’ailleurs tous les systèmes sont beaucoup plus désordonnés. On a pensé d’abord que les découvertes de systèmes si différents du nôtre étaient dues à des erreurs techniques. Mais maintenant que la douzaine d’équipes, dans divers observatoires du monde, a confirmé l’exactitude des premières recherches – depuis le sol, et même dès l’espace – on sait qu’aucun système solaire ne ressemble au nôtre !
Dès lors, en conclusion, ce flux de nouvelles découvertes qui toutes semblent confirmer que le Soleil, avec son cortège de planètes, est un système très rare, amène inévitablement un pourquoi qui hante désormais les planétologues. Car il est bien sûr que toutes nos recherches étaient sensées découvrir « facilement » d’autres formes de vie... ailleurs. Or (concluent nos auteurs (p.97) si le système solaire quitte le tranquille anonymat galactique pour devenir une exception, qu’en est-il de la Terre, seul havre de vie connu dans l’Univers ? Le processus qui amène une planète à abriter le vivant est-il banal ? Ou serait-il au contraire l’exception des exceptions ?
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