La Terre une planète habitable
Tout a commencé avec du carbone et de l’eau liquide:
A la faveur de ce que nous avons compris – ou, parfois, de ce que nous avons supposé – de l’apparition de la vie sur la Terre, essayons d’en extraire les facteurs déterminants, en l’absence desquels la vie n’aurait pas pu exister. Deux éléments apparaissent d’emblée essentiels : le carbone et l’eau liquide.
Pourquoi le carbone ? L’observation des molécules interstellaires nous apprend que c’est à partir de cet atome que se sont formées les molécules les plus complexes. Quelle peut être la cause de cette particularité ? Elle tient sans doute à la possibilité qu’a le carbone de fabriquer des liaisons C-C très fortes, et de produire, par ses multiples possibilités de liaisons avec les autres atomes, une grande variété d’espèces chimiques. Les chaînes carbonées sont ainsi capables de véhiculer plus d’information que ne pourraient le faire des molécules formées à partir d’autres éléments. On peut toutefois considérer avec intérêt le cas du silicium qui, situé juste en dessous du carbone dans le tableau de Mendeleïev, présente des propriétés de liaisons chimiques comparables à celle du carbone. Le silicium peut, comme le carbone, former des chaînes, des structures planes et annulaires ; cependant, il est dix fois moins abondant dans l’Univers car, étant plus lourd, il est formé plus tardivement dans la nucléosynthèse stellaire. Sans doute est-ce l’une des raisons pour lesquelles seules quelques molécules diatomiques à base de silicium ont été détectées dans l’Univers.
Pour créer une chimie complexe, le carbone semble donc bien l’élément de base incontournable. Pourquoi l’eau liquide a-t-elle joué un rôle si important dans l’apparition et le développement de la vie ? Elle présente une propriété spécifique très importante : grâce à son moment dipolaire élevé, elle est capable de dissocier électriquement les molécules en ions positifs ou négatifs. L’eau est donc un excellent solvant, ce qui a eu une conséquence essentielle dans le cas de la Terre primitive : elle a pu dissoudre le gaz carbonique C02 en le faisant réagir avec l’oxyde de calcium CaO pour former le carbonate de calcium CaC03, c’est-à-dire le calcaire.
L’eau liquide est ainsi le milieu le plus favorable au développement des réactions chimiques et des processus biochimiques, ainsi qu’au transport des micro-organismes plus complexes. Pourrait-on trouver dans l’Univers des alternatives à ce milieu? Certains chercheurs ont étudié les propriétés d’autres solutions, telles des mélanges d’eau et d’ammoniaque ou des hydrocarbures; elles semblent incompatibles avec les réactions organiques qui interviennent dans l’apparition de la vie telle que nous la connaissons. L’apparition de la vie au sein de l’eau liquide n’est donc sans doute pas le fait du hasard : les propriétés physico-chimiques de l’eau en font bien le milieu le plus propice au développement de la vie…
Vidéo : La Terre une planète habitable
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