Depuis les années 1960, l'équation de Drake a été utilisée pour estimer le nombre de civilisations extraterrestres intelligentes et joignables dans la galaxie de la Voie lactée. En suivant les sentiers battus, la nouvelle formule estime la fréquence à laquelle la vie se produit sur la planète. Cela peut nous aider à déterminer la probabilité, en principe, de l'émergence de la vie dans l'univers.
La nouvelle équation, développée par Caleb Sharv du Columbia Astrobiological Center et Leroy Cronin de la School of Chemistry de l'Université de Glasgow, ne peut pas encore évaluer les chances d'apparition de la vie n'importe où, mais elle promet des perspectives intéressantes dans ce sens.
Les scientifiques espèrent que leur nouvelle formule, décrite dans la dernière édition des Actes de l'Académie nationale des sciences (PNAS), inspirera les scientifiques à étudier les différents facteurs qui lient les événements de la vie aux propriétés spéciales de l'environnement planétaire. Plus largement, ils s'attendent à ce que leur équation soit finalement utilisée pour prédire la fréquence de la vie sur la planète, un processus également connu sous le nom d'abiogenèse.
Ceux qui connaissent l'équation de Drake comprendront également la nouvelle équation. En 1961, l'astronome Frank Drake a dérivé une formule probabiliste qui pourrait aider à estimer le nombre de civilisations extraterrestres actives transmettant des signaux radio dans notre galaxie. Sa formule contenait plusieurs inconnues, notamment le taux moyen de formation d'étoiles, le nombre moyen de planètes qui pourraient potentiellement soutenir la vie, la fraction de planètes qui ont réussi à acquérir une vie vraiment intelligente, etc. Nous n'avons pas de version finale de l'équation de Drake, mais nous pensons que chaque année, cela nous permet d'estimer plus précisément l'inconnu.
La nouvelle formule développée par Scharf et Cronin ne vise pas à remplacer l'équation de Drake. Au contraire, elle nous plonge plus profondément dans les statistiques de l'abiogenèse.
Voici à quoi ça ressemble:
Où:
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Nabiogenèse (t) = probabilité d'un événement de vie (abiogenèse)
Nb = nombre d'éléments de base potentiels
Non = nombre moyen de blocs de construction par organisme ou système biochimiquement significatif
fc = disponibilité fractionnaire des blocs de construction au cours du temps t
Pa = probabilité d'assemblage par unité de temps
Cela semble compliqué, mais en réalité tout est beaucoup plus simple. L'équation, en bref, indique que la probabilité de vie sur une planète est étroitement liée au nombre de blocs de construction chimiques qui soutiennent la vie et sont disponibles sur la planète.
Par blocs de construction, les scientifiques désignent le minimum chimique nécessaire pour démarrer le processus de création de formes de vie simples. Il peut s'agir de paires ADN / ARN basiques ou d'acides aminés, ou de toutes molécules ou matériaux disponibles sur la planète qui peuvent participer aux réactions chimiques qui mènent à la vie. La chimie reste chimie dans tout l'univers, mais différentes planètes peuvent créer différentes conditions propices à l'émergence de la vie.
Plus précisément, l'équation de Scharf et Cronin indique que les chances de vie sur une planète dépendent du nombre de blocs de construction qui pourraient théoriquement exister, du nombre de blocs de construction disponibles, de la probabilité que ces blocs de construction deviennent réellement vie (lors de l'assemblage), et le nombre de blocs de construction nécessaires pour produire une forme de vie particulière. En plus d'identifier les prérequis chimiques à l'émergence de la vie, cette équation cherche à déterminer la fréquence à laquelle les molécules reproductrices apparaissent. Sur Terre, l'abiogenèse a eu lieu au moment de l'apparition de l'ARN. Cette étape cruciale a été suivie par la floraison de la vie unicellulaire simple (procaryotes) et de la vie unicellulaire complexe (eucaryotes).
«Notre approche relie la chimie de la planète avec le taux global d'origine de la vie - c'est important car nous commençons à trouver de nombreux systèmes solaires avec un tas de planètes», a déclaré Cronin. "Par exemple, nous pensons que la présence d'une petite planète à proximité - comme Mars - pourrait être importante car elle s'est refroidie plus rapidement que la Terre … certains processus chimiques pourraient démarrer, puis transférer une chimie complexe vers la Terre pour aider à" pousser "la chimie sur la Terre."
L'une des implications importantes de cette étude est que les planètes ne peuvent pas être étudiées isolément. Comme Cronin l'a dit, Mars et la Terre ont peut-être été impliquées dans l'échange de produits chimiques une fois dans un passé lointain - et cet échange de substances pourrait servir de début de vie sur Terre. Peut-être que l'échange de blocs de construction chimiques entre les planètes proches pourrait considérablement augmenter les chances que la vie y apparaisse.
Alors, combien d'exemples de vie y a-t-il dans l'Univers?
«C'est une question difficile», dit Cronin. "Notre travail suggère que les systèmes solaires avec plusieurs planètes peuvent être d'excellents candidats pour un examen plus approfondi - que nous devrions nous concentrer sur les systèmes multi-planétaires et y rechercher la vie." Comment? Il vaut la peine de rechercher des signes d'atmosphères changeantes, de chimie complexe, de présence de composés complexes et de variations du climat qui peuvent être dues à la vie biologique.
Nous n'avons pas suffisamment de données empiriques pour compléter l'équation de Scharf et Cronin à ce stade, mais cela changera à l'avenir. Dans la prochaine décennie, nous pourrons utiliser le télescope James Webb et la mission MIT Tess pour compléter les valeurs manquantes. Au final, nous trouverons la réponse à cette question qui nous inquiète.
ILYA KHEL
