Exobiologie ( de asemenea , numit astrobiologie de anglo-saxoni) este o știință interdisciplinară care își propune să studieze factorii și procesele, inclusiv geochimic și biochimice, care pot duce la apariția vieții, în general, și evoluția acesteia.
Acest lucru se aplică atât apariției vieții pe Pământ , cu 3 până la 4 miliarde de ani în urmă, cât și posibilității vieții în altă parte a sistemului solar , sau chiar pe posibile exoplanete (sau planete extrasolare) sau altele. Se străduiește să caute posibile procese care prezidă evoluția materiei organice simple ( biomolecule : lanțuri peptidice, nucleice sau lipidice) către structuri mai complexe (primele celule, primele sisteme genetice etc.), precum și a posibilelor urme sau posibilități de viață pe alte stele care experimentează medii radical diferite de ale noastre.
O interacțiune profundă între domenii atât de diverse precum fizica , chimia organică și anorganică, biochimia , biologia celulară , climatologia , geochimia , planetologia și modelarea computerizată (pentru a numi câteva) este, prin urmare, esențială pentru a încerca să înțelegeți procesele existente în ansamblu. Prin extensie, exobiologia se referă și la căutarea vieții extraterestre sub orice formă, inclusiv inteligentă (programul SETI ) dacă este necesar, dar acest câmp rămâne foarte marginal, în așteptarea posibilelor progrese semnificative.
Cuvântul exobiologie a fost introdus de geneticianul și microbiologul american Joshua Lederberg într-un articol apărut în 1960.
Această știință constă în căutarea oricăror dovezi ale vieții actuale sau trecute în sistemul solar și dincolo de acesta, dar și în înțelegerea condițiilor care au permis apariția vieții pe Pământ. Evaluează ipotezele cercetării cu privire la condițiile care ar trebui îndeplinite pe alte planete pentru ca orice formă de viață, oricât de rudimentară ar exista, și examinează aceste ipoteze în lumina datelor de explorare extraterestră colectate acolo. Ziua prin sondele spațiale , radiotelescopii și alte detecții. instrumente. Aceste ipoteze rezultă în general din reflecția efectuată în cadrul studiului originii vieții pe Pământ. De asemenea, participă la stabilirea obiectivelor de cercetare și a mijloacelor care trebuie puse în aplicare pentru a colecta date suplimentare în cadrul programelor de explorare spațială .
Pentru ca viața să se poată dezvolta pe o planetă, admitem, în general, ca condiții necesare, prezența acestor elemente: apă lichidă, azot , carbon și, eventual, siliciu .
Stabilitatea orbitei planetei în zona locuibilă (astfel încât viața are timp să se dezvolte) și stabilitatea stelei sale sunt, de asemenea, considerate necesare. Cu toate acestea, o altă ipoteză sugerează că viața se poate adapta și la mediul său fără a avea neapărat o „zonă locuibilă” orbitală obligatorie pentru toate sistemele. Aceasta implică faptul că o anumită structură biologică ar putea dezvolta metode de supraviețuire pentru a se climatiza într-un mediu ostil complet în afara „zonei locuibile” orbitale luate în considerare.
Existența formelor de viață pe planete lipsite de apă sau o atmosferă similară cu a noastră nu este exclusă, dar rămâne extrem de speculativă. Mai mult, având în vedere cunoștințele științifice actuale, care se limitează la viața de pe planeta noastră, este mai ușor să construim programe de cercetare din ceea ce știm că este viață decât din speculații pure.
În limitele cunoștințelor științifice actuale, Pământul este singura planetă din Sistemul Solar care adăpostește viață. Această singularitate forțează exobiologia să o considere ca un model unic, deci esențial. Din condițiile de apariție și de presupusă evoluție a vieții pe Pământ suntem conduși să deducem modele de exobiologie în condiții mai mult sau mai puțin similare. Din acest punct de vedere și în absența unei descoperiri incontestabile a vieții extraterestre, exobiologia rămâne o disciplină științifică hipotico-deductivă.
Formele vieții terestre care au influențat cel mai mult modelele exobiologice sunt, fără îndoială, extremofile . Într-adevăr, dacă bacteriile reușesc să se dezvolte, pe Pământ, în condiții extreme de temperatură ( organism termofil ), presiune ( piezofilă ), pH ( acidofilă , alcalofilă ) sau radiații ( organism radiorezistent ), acolo unde nu există nu s-ar fi crezut că ar găsi viața acum câteva decenii, deci se poate presupune că viața se poate sau trebuie să se dezvolte pe orice planetă în care sunt prezente aceste condiții.
Încă nu a fost stabilită, în ciuda unei credințe tenace, dovada prezenței vieții pe Marte, chiar dacă, în trecut, apa lichidă (vechile albii ale râurilor și chestiunea existenței unui singur ocean a dispărut) nu mai este pusă la îndoială . Există permafrost , chiar molis .
Mai multe sonde spațiale au fost trimise pe această planetă, inclusiv sonde din programul Viking , Mars Express , modulul Beagle 2 și roboți din misiunea Mars Exploration Rover .
Acolo s-a găsit azot , unul dintre elementele esențiale pentru viață. Prezența apei sub formă solidă și chiar a lichidului sărat a fost confirmată pe Marte, dar nu și a prezenței oricărei forme de viață.
Europa este un satelit al planetei Jupiter , acoperit cu un strat gros de gheață pe suprafața sa. Se estimează la 10 kilometri, sau chiar mai mult, grosimea stratului de gheață sub care ar fi posibil să se găsească apă în stare lichidă în care piezofilii s-ar fi putut dezvolta rezistente la presiuni enorme (din ordinul mai multor megapascali), în absența oricărei lumini solare și în care deficitul de surse de hrană ar fi un handicap. Oamenii de știință se gândesc la diferite metode pentru a ajunge la acest ocean sub gheață folosind ca model Lacul Vostok , îngropat sub gheața Antarcticii . Există două tipuri de probleme tehnice: cum să ajungeți la acest ocean fără foraj, deoarece este improbabil din punct de vedere economic să trimiteți o stație de foraj tradițională în Europa și cum să ajungeți la acest ocean fără a-l contamina cu forme de viață terestre.
Titanul este de interes pentru exobiologi, deoarece atmosfera sa (de 1,5 ori presiunea Pământului) conține azot, metan și alți corpuri compuse. Seamănă cu cel al Pământului înainte de apariția vieții. Sonda europeană Huygens, lansată de sonda americană Cassini, a devenit prima navă spațială care a aterizat acolo în ianuarie 2005. Timp de patru ore, a trimis o masă de date nepublicate despre atmosferă și pământul acestei luni.
În ceea ce privește Ganymede , Callisto sau Enceladus , niciunul nu pare, până în prezent, la fel de promițător ca Europa; într-adevăr, niciunul nu pare să prezinte posibilitatea unui ocean de apă lichidă sub stratul de gheață de suprafață. Pe de altă parte, descoperirea gheții în atât de multe locuri din anii 1970 a întărit convingerea astronomilor că apa este o specie chimică foarte răspândită în Univers.
Descoperirea pe Pământ a aminoacizilor prezenți pe meteoriți de origine extraterestră a fost o revoluție majoră care a contribuit la creșterea exobiologiei. Un alt fenomen interesant pentru înțelegerea apariției vieții pe Pământ este prezența în comete a unor cantități mari de compuși carbonici care ar fi eliberați în timpul trecerii lor prin sistemul solar intern.
Astăzi nu este posibil să se determine în mod direct existența vieții extraterestre în afara sistemului solar . Cu toate acestea, mai multe proiecte sunt în curs de a fi create în acest scop.
Din 1995, descoperirea exoplanetelor sugerează că într-o zi va fi posibil să se detecteze - dacă există - existența vieții extraterestre, prin analiza atmosferei acestor planete prin spectrometrie . Agenția Spațială Europeană a avut un proiect care a fost de a vedea lumina zilei în 2025 , The Space Project Darwin , care a fost anulat în 2007. Aceasta rămâne , teoretic , dincolo de raza de acțiune a instrumentelor actuale, dar mai multe observații recente sugerează , totuși , posibilitatea. Deja, pentru a detecta atmosfera din jurul unor astfel de planete.
Exoplanete locuibileDescoperit pe 4 aprilie 2007 de o echipă de astronomi francezi, portughezi și elvețieni, Gliese 581 c este o exoplanetă care orbitează steaua Gliese 581 , o stea de tip pitic roșu situată la aproximativ douăzeci de ani lumină de sistemul solar . Ar fi prima planetă extra-solară descoperită în zona locuibilă a stelei sale și care ar trebui, prin urmare, să aibă mari asemănări cu Pământul din punctul de vedere al temperaturii sale de suprafață. Gliese 581 fiind o stea considerabil mai puțin luminoasă decât Soarele, temperatura lui Gliese 581 c rămâne scăzută în ciuda razei mici a orbitei sale (aproximativ 11 milioane de kilometri). Temperatura sa medie este estimată între -3 ° C (pentru un albedo Bond comparabil cu cel al lui Venus ) și 40 ° C (pentru un albedo similar cu cel al Pământului ), ceea ce ar permite prezența apei lichide pe suprafața sa.
La 29 septembrie 2010, o echipă de astronomi americani a anunțat descoperirea lui Gliese 581 g . Datorită masei sale (de aproximativ 3 până la 4 ori mai mari decât a Pământului), a temperaturilor sale, a localizării sale în zona locuibilă și a posibilității de a reține o atmosferă, era, în momentul descoperirii sale, exoplaneta având cea mai mare probabilitate de adăpostind forme de viață. Cu toate acestea, descoperirea Gliese 581 g rămâne de confirmat. Francesco Pepe , astronom de la Observatorul de la Geneva, care lucrează la proiectul HARPS , a declarat pe 11 octombrie 2010 în cadrul simpozionului „276 - Astrofizica sistemelor planetare: formare, structură și evoluție dinamică ” a Uniunii Astronomice Internaționale. La Torino (Italia), că, până acum, această descoperire nu a fost confirmată de datele pe care el și colegii săi le-au obținut.
XenobiologieNu există încă un consens cu privire la natura și diferitele forme pe care le pot lua posibilele vieți extraterestre. În acest domeniu, spiritul creativ și imaginativ al scriitorilor de science fiction este mai abundent decât dovezile științifice. Xenobiologie studiază științific posibilitățile de viață bazate pe alte principii biochimice, sau chiar fizice, că viața pe pământ.
Încă din 1950, fizicianul italian Enrico Fermi a prezentat un paradox , rezumat de inginerul englez David Viewing în 1975: „toată logica noastră, tot anti-isocentrismul nostru, ne asigură că nu suntem unici - că trebuie să fie acolo. Și totuși, nu le vedem. "
Pentru Frank Drake , astronomul american care a inițiat proiectul SETI , ar putea exista doar o planetă locuită ( Pământul ), precum și o multitudine în univers .