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Sommes-nous seuls dans l'Univers?

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Corentin Robin

on 18 September 2014

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Transcript of Sommes-nous seuls dans l'Univers?

Les étoiles sont extrêmement importantes à la recherche de formes de vie extraterrestres, puisqu’elles apportent de nombreux éléments sans lesquels la vie serait théoriquement impossible. La masse phénoménale des étoiles leur donne un champ de gravité énorme, ce qui permet de retenir les planètes en orbite autour d’elles, les empêchant de dériver dans l’espace interstellaire, très hostile. De plus, elles apportent une énorme quantité de radiations qui se traduisent notamment sous forme de lumière et de chaleur, sans lesquelles la vie serait impossible.
Les étoiles naissent dans des nuages moléculaires, qui se situent dans l’espace interstellaire, donc entre les différentes étoiles. Ces nuages moléculaires naissent des résidus gazeux des supernovas (explosion d’une étoile presque à cours d’hydrogène, son "combustible" pour la fusion nucléaire) des étoiles précédentes. Ce sont des nuages constitués d’alcool, d’ammoniac, de vapeur d’eau, de monoxyde de carbone, mais surtout d’hydrogène. La densité y est de 1 000 molécules par cm3, ce qui est énorme par rapport au vide interstellaire, où il n’y a que 100 000 particules par cm3 ». Avec cette "concentration" de gaz, et leur taille impressionnante (5 à 100 années-lumière de long), ces nuages abritent suffisamment de gaz pour la formation d’étoiles.
Sommes-nous seuls dans l'Univers?
Par Arnaud MARTIN, Corentin ROBIN, et Clément LIU, élèves de Première Scientifique

Avec le soutien de nos professeurs Madame Soubiran et Monsieur Theys

L'Equation de Drake
N = R*
x
fp
x
ne
x
fl
x
fi
x
fc
x
L
N est le nombre de civilisations extraterrestres dans notre galaxie avec lesquelles nous pourrions entrer en contact;
R* est le nombre d'étoiles en formation par an dans notre galaxie ;
fp est la fraction de ces étoiles possédant des planètes ;
ne est le nombre moyen de planètes potentiellement propices à la vie par étoile ;
fl est la fraction de ces planètes sur lesquelles la vie apparaît effectivement ;
fi est la fraction de ces planètes sur lesquelles apparaît une vie intelligente ;
fc est la fraction de ces planètes capables et désireuses de communiquer ;
L est la durée de vie moyenne d'une civilisation, en années.
fc
Introduction
Fc est la fraction des planètes favorable à la vie, capables et désireuses de communiquer. Pour commencer, il faudrait déjà connaitre la définition de « communication ». La communication est l'action de communiquer, d'établir une relation avec autrui, de transmettre un message depuis un émetteur à un récepteur. Elle peut aussi désigner l'ensemble des moyens et techniques permettant la diffusion d'un message auprès d'une audience plus ou moins vaste et hétérogène, ou l'action pour quelqu'un ou une organisation d'informer et de promouvoir son activité auprès d'autrui, d'entretenir son image, par tout procédé médiatique.
La Terre, une planète désireuse de communiquer
La Terre, notre planète, est un exemple de planète désireuse de communiquer. La Terre a toujours voulu communiquer avec les extraterrestres, même si on n’en a pas trouvé pour l’instant. Elle a toujours été désireuse de pouvoir trouver une civilisation extraterrestre et communiquer avec eux; malheureusement jusqu’à aujourd’hui les scientifiques n’ont toujours pas eu des grandes découvertes. Il est déjà très difficile de trouver des traces de vies sur d’autres planètes, donc trouver une vraie
« civilisation » extraterrestre parait impossible.
fi, symbolise la fraction de planètes sur lesquelles la vie intelligente apparaît, c’est ce qui va définir ce qu’est une vie intelligente et va nous mener à nous demander sous quelle forme la vie peut-elle apparaître.
fi
(fc1)
(fc2)
De plus en plus d’astronomes et d’astrophysiciens estiment que la planète Terre n’est pas une planète si unique que cela. Pour qu’une planète possède de la vie il faut de l’eau et pour avoir de l’eau il faut qu’une planète se trouve à la bonne distance de son étoile pour avoir de l’eau sous forme liquide, c’est ce qui est considéré comme la distance idéale pour l’apparition de la vie et le développement de la vie, c’est la : « zone habitable ». En suivant ce raisonnement, les scientifiques estiment à 10^22 (dix mille milliards de milliards) le nombre de corps rocheux dans l’univers qui se trouvent à cette parfaite distance. Cela voudrait dire que la vie extraterrestre est en fait commune, (reliant au paradoxe de Fermi, développé plus tard), il y a de la vie mais notre univers est d’un ordre tellement grand que nous n’avons pas encore découvert la vie.
Il arrive que le nuage se sépare en deux, et pour une raison qui reste encore inconnue, ces deux fragments vont se condenser, on appelle cela la condensation protostellaire. Dans certains cas, la condensation sera telle que certains amas de gaz vont devenir suffisamment lourds pour attirer les gaz autour d’eux par interaction gravitationnelle. Durant la phase protostellaire, il va donc se former un début d’étoile qui va petit à petit accumuler des gaz autour d’elle et les condenser. On commence à observer une phase de tournoiement, où un disque va se former tournant autour du centre où est l’étoile. A un certain point, la température sera assez importante pour que le soleil entame un processus de fusion nucléaire : l’étoile va transformer son hydrogène, très abondant, en hélium.
Simulation de la formation d'une étoile lors de l'effondrement d'un nuage moléculaire.
L
L est la durée de vie moyenne d'une civilisation, en années. Supposons que les extraterrestres existent. Ce qui empêche le contact entre nous et les extraterrestres est la distance qui nous sépare, et la durée de la civilisation extraterrestre. La vie d’une civilisation est très courte, il est donc très difficile d’avoir deux civilisations qui existent sur le même intervalle de temps.
Pourtant, certains scientifiques ont quand même pu obtenir des résultats intéressants. Pour pouvoir communiquer, il faut déjà tendre l’oreille vers l’espace pour voir si on ne pourra pas recevoir quelque chose de remarquable. Depuis cinquante ans, l’homme tend l’oreille vers l’espace, on n’a pas trouvé d'éléments qui peuvent prouver la présence d’une civilisation extraterrestre.
Le signal de "Wow!"
Depuis des décennies, la recherche d'une intelligence extraterrestre via l'interception d'ondes électromagnétiques non naturelles, le fameux programme américain SETI, a donné lieu à de nombreuses fausses alertes. Mais certains astrophysiciens sont aujourd'hui convaincus que nous avons déjà trouvé ce que nous cherchons, sous la forme du fameux signal «Wow!» capté le 15 août 1977 par le grand radiotélescope de l'Université de l'Ohio. Il était trente fois plus fort que le bruit électromagnétique environnant, a duré 72 secondes, et n'a jamais été à nouveau entendu en dépit de tentatives répétées.
C'est l'astrophysicien Jerry R. Ehman qui observa le phénomène alors qu'il travaillait avec le radiotélescope au projet SETI. Stupéfié de voir à quel point le signal correspondait à la signature attendue d'un signal interstellaire dans l'antenne utilisée, Ehman a entouré au stylo le passage correspondant sur la sortie imprimée, et a écrit le commentaire « Wow! » (Exclamation de surprise ou d'admiration en anglais) dans la marge à côté. Ce commentaire est alors devenu le nom du signal.
Certitudes:
- Le signal était à bande étroite (quelques kHz), il y a des doutes si le signal existe vraiment.
- Il venait d'une direction très précise du ciel, la durée de 72 secondes correspondant au passage d'un "lobe" de sensibilité de l'antenne sur ce point
- le signal ne s'est plus reproduit depuis la première détection.
Les planètes se forment en même temps que les étoiles dans le disque de particules. En périphérie, relativement loin du cœur, l’attraction est plus faible, et les particules s’entrechoquent jusqu’à former des planétoïdes, sortes de petites planètes. Les planétoïdes les plus éloignées du soleil peuvent attirer les gaz légers tels que l’hydrogène et l’hélium pour former des planètes gazeuses telles que Jupiter ou Saturne. Cependant, les planètes les plus proches subissent l’attraction de l’étoile et ne peuvent se procurer des gaz légers tels que l’hydrogène ou l’hélium, qui sont attirés par le soleil, dû à sa masse infiniment plus importante (Attraction par interaction gravitationnelle). Elles n’ont donc pas ou peu d’atmosphère : ce sont les planètes telluriques. Il faut environ 50 à 100 millions d’années pour qu’une planète se forme. L’attraction de l’étoile va aussi déterminer le nombre de satellites par planète : on remarque que la Terre n’en a qu’un par rapport à Jupiter qui en a 20.
Ainsi, avec toutes ces incertitudes, nous ne pouvons pas déduire que ce signal provient d’une origine extraterrestre.
(fc3)
Pour calculer le nombre d'étoiles dans la zone habitable, les scientifiques ont utilisé ce raisonnement: sur 102 étoiles dites naines rouges, 41% possèdent une planète dans la zone habitable, et 80% des étoiles de notre voie lactée sont des naines rouges. En rapportant ces chiffres à l’échelle de la galaxie, on peut estimer qu’il existe des milliers de planètes habitables. Les naines rouges sont des étoiles peu massives entre 0,075 et 0,40 masses solaires et de température très basse, une température inférieure à 4000 K en surface. Ce sont des planètes peu lumineuses émettant de l’ordre de 10% de la luminosité solaire. Les naines rouges sont de loin les étoiles les plus nombreuses de l’univers. Les modèles stellaires actuels les décrivent comme entièrement convectives, c'est-à-dire que l'hydrogène est constamment brassé par convection dans l'ensemble de l'étoile, de sorte que l'hélium issu de la réaction proton-proton au cœur de l'astre ne peut s'y accumuler. Les naines rouges pourraient ainsi briller de façon relativement constante pendant des centaines de milliards d'années, c'est-à-dire plusieurs dizaines de fois l'âge de l'univers, ce qui signifie que toutes les naines rouges actuelles n'en seraient qu'au début de leur existence.

Le graphe montre la « zone habitable » en fonction de la taille de l’étoile et de la chaleur ainsi que la composition de la planète.
Les Planètes habitables:
La vie dans l'espace:
Les biologistes ont du mal à donner une probabilité à l’émergence de la vie. Ils sont encore loin de voir naître une bactérie dans un tube à essai a partir de molécules. La vie reste encore un mystère pour de nombreux biologistes. Une chose fascinante cependant à propos de la vie dans l’espace est la Tartigrada ou Tardigrade. Ce petit organisme mesurant à peine 1mm est capable de résister aux environnements et aux températures les plus extrêmes, incluant l’espace. Cette prouesse démontre que la vie dans l’espace peut prendre une grande variété de formes.

Pour analyser l'atmosphère d'une exoplanète, les astronomes l'observent quand elle passe devant son étoile et déterminent quelles longueurs d'ondes de lumière sont absorbées.
Qu'est-ce qui rend une planète habitable?
Les astronomes s’accrochent à une idée fixe pour déterminer si une planète possède de la vie: sur Terre, les organismes pratiquant la photosynthèse maintiennent le niveau d’oxygène dans l’atmosphère, toute vie utilise de l’énergie, produit des déchets et modifie donc l’équilibre chimique de la planète. Les scientifiques cherchent donc une anomalie géochimique qui ne s’explique pas sans vie. S’ils trouvent des anomalies géochimiques, cela voudrait dire que cette planète abrite de la vie. Pour analyser l’atmosphère d’une planète, les scientifiques observent celles dont ils veulent analyser l’atmosphère passant devant leur étoile et, pendant cette éclipse, ils analysent la lumière qui filtre au travers de l’atmosphère de la planète en question. Puis, en déterminant quelles parties du spectre lumineux sont absorbées, ils peuvent en déduire la composition chimique de l’atmosphère, si elle possède de l’eau ou du dioxygène.
L'équation de Seager:
L’équation ci-dessus est une « mise à jour » de l’équation de Drake. En effet, l’équation de Drake fut créée il y a de cela 50 ans. Avec tous les changements qui se sont produits dans le domaine scientifique, il est donc normal qu’une nouvelle équation soit créée avec des valeurs qui sont plus précises et moins approximatives. Cette équation nommée « équation de Seager » montre l’évolution dans le domaine de la vie dans l’espace et comment il y aura toujours des changements sur les différentes théories de la vie dans l'espace.
La vie:
La vie peut prendre différentes formes, nous ne connaissons que la vie sur Terre mais il peut exister de la vie sous plein de formes différentes. Il faut que nous arrêtions de penser à la vie sur Terre pour pouvoir voir la vie extraterrestre.
Quand on recherche la vie extraterrestre, la bactérie est sans doute la forme de vie la plus probable car il faut plusieurs millions d’années pour qu’une simple bactérie ou cellule se transforme en un organisme multicellulaire; cependant il est possible que l’évolution soit allé au-delà, et que l’on trouve des formes aliènes comme le cliché typique que l’on imagine en général.
Maintenant, le signal «Wow!» pose plus de questions qu'il n'apporte de réponses. A commencer par savoir d'où il vient. Le radio télescope de l'Université de l'Ohio a déterminé qu'il venait d'une région de l'espace dans la constellation du Sagittaire. Il y a une poignée d'étoiles dans cette région de l'espace, mais le radio télescope ne permet pas d'être plus précis. Et cela tant que nous n'entendrons pas une autre émission provenant de cette région de l'espace.

Il n'y aucun moyen aujourd'hui de connaître l'origine du signal «Wow!». Comme l'explique l'astronome Robert Gray: «il s'agit d'un tiraillement sur notre ligne de pêche cosmique. Cela ne prouve pas que vous avez un poisson au bout de la ligne, mais cela suggère que vous laissiez votre ligne dans l'eau et à cet endroit».
Le signal n'était que sur une seule fréquence précise avec aucun bruit sur aucune autre gamme d'ondes. Une émission naturelle fait du «bruit» sur plusieurs fréquences.

Le signal «Wow!» était aussi modulé, augmentant et diminuant en intensité pendant les 72 secondes où il a été capté comme on peut l'attendre d'une onde venant de l'espace. Quand le radio télescope est pointé vers le ciel, un tel signal doit gagner en intensité quand il touche plus précisément les paraboles et ensuite baisser quand il s'éloigne. Cela rend l'explication d'un bug informatique moins vraisemblable, même si cela ne l'élimine pas totalement.

Et pourquoi pas un satellite? C'est une explication possible, mais elle aurait dû se répéter. En outre, l'onde «Wow!» a une fréquence proche de 1420 MHz qui est interdite à toutes les émissions terrestres, et réservée aux observations radio astronomiques; c'est d'ailleurs sans doute la raison pour laquelle l'émission a été entendue aussi clairement. Car la bande 1420 MHz a ceci de particulier qu'elle est la fréquence émise par les atomes d'hydrogène dans l'espace. Elle est utilisée par exemple pour faire une carte des galaxies. L'hydrogène étant l'élément le plus simple et le plus abondant dans l'univers, toute civilisation intelligente doit logiquement connaître sa fréquence radio.
- Possibilité d'une erreur de l'ordinateur
Mais les chercheurs n’ont pas seulement écouté, il y a eu lieu des tentatives d’émissions parallèlement aux écoutes. Dans les années 1970, les sondes Pioneer 10 et Voyager ont été envoyées par la NASA, dont chacune portait une plaque métallique où étaient gravées des représentations du genre humain, de la Terre et de sa position dans le système solaire.
(fc4)
Chacune des 50 premières colonnes de la feuille montre les valeurs successives d'intensité reçue par le Big Ear radio télescope, dans chaque canal (10 kHz), avec un intervalle de 12 secondes successives. Afin de conserver de l'espace sur la feuille, Bob Dixon et Jerry Ehman ont décidé d'utiliser une méthode codée qui ne donnerait des résultats qu'en caractères alphanumériques pour chaque intensité.
Leur ordinateur était programmé pour garder une mise à jour constante pour chaque canal. L'intensité finale était alors divisée en valeur efficace (dite aussi valeur RMS, de l'anglais Root Mean Square, ou moyenne quadratique) d'un signal périodique ou d'un signal aléatoire ergodique, est la racine carré de la moyenne de cette grandeur sur un intervalle de temps donné 1 ou la racine carré du moment d'ordre deux (ou variance) du signal) pour obtenir une échelle. Enfin, ils décidèrent de ne baser que l'entière valeur de cette intensité échelonnée, sur une portée de 0 à 9 999. La valeur tronquée du 0 était représentée par un blanc (espace).
Pour les échelles d'intensité de 10 à 35 inclus, ils utilisèrent les lettres capitales de l'alphabet. Ainsi, la valeur 10 était imprimée comme étant "A", 11 étant "B", etc. Si l'échelle d'intensité dépassait les 36,0, le programme reprenait simplement à zéro.
La valeur "U" est la valeur la plus forte jamais vue. Bob et Jerry ne pensent pas que l'intensité du signal puisse être dépassée.
Sachant que tous les autres chiffres imprimés ne dépassaient pas la valeur d'intensité de 2, et en utilisant la méthode ci-dessus, on se rend compte alors que l'intensité du code est exceptionnelle :

6 ? gamme 6,0 - 6,999...
E ? gamme 14,0 - 14,999...
Q ? gamme 26,0 - 26,999...
U ? gamme 30,0 - 30,999...
J ? gamme 19,0 - 19,999...
5 ? gamme 5,0 - 5,999...
Le Pioneer
Pioneer est une sonde spatiale développée par la NASA, lancée le 3 mars 1972 par une fusée Atlas-Centaur D. Sa mission était de faire une première reconnaissance des régions externes du système solaire qui n'avaient jamais été explorées. En 1973 la sonde spatiale a franchi l'orbite de la dernière planète du système solaire, Neptune, et s'éloigne depuis en direction de l'étoile Aldébaran qu'elle atteindra dans 2 millions d'années. Le dernier contact avec Pioneer 10 a été établi le 23 janvier 2003.
Voici une image de la plaque de Pioneer. La plaque de Pioneer est une plaque métallique embarquée à bord de deux sondes spatiales lancées en 1972 et 1973, Pioneer 10 et Pioneer 11, sur laquelle un message pictural de l'humanité est gravé à destination d'éventuels êtres extraterrestres : un homme et une femme représentés nus, ainsi que plusieurs symboles fournissant des informations sur l'origine des sondes.
Comment lire ce code?

En haut à gauche de la plaque se trouve une représentation schématique de la transition hyperfine de l'hydrogène, qui est l'élément le plus abondant dans l'univers.
En dessous de ce symbole, il y a une petite ligne verticale pour représenter l'élément binaire 1. Grâce au spin de l'atome d'hydrogène, cela peut indiquer une unité de longueur (longueur d'onde, 21 centimètres) aussi bien qu'une unité de temps (fréquence, 1 420 mégahertz). Les deux unités sont employées comme mesures dans les autres symboles.
Sur le côté droit de la plaque se trouvent un homme et une femme. Une représentation binaire (le chiffre 8) de la taille de la femme est aussi visible. Grâce aux unités de longueur d'onde de la transition hyperfine de l'hydrogène ceci signifie 8 × 21 centimètres = 168 centimètres ; ce qui est la taille moyenne d'une femme.
La main droite de l'homme est levée en signe de salut. Bien qu'il soit peu probable que ce geste soit vraiment universel, il offre la possibilité de montrer le pouce opposable et l'articulation des membres. Il a été envisagé dans un premier temps que l'homme et la femme se donnent la main pour représenter leur union, mais cette représentation pourrait être interprétée par une intelligence extraterrestre comme celle d'une seule entité et non de deux personnes distinctes.
On peut voir que les parties génitales de la femme ne sont pas vraiment dépeintes ; seul le Mont de Vénus est montré.
Derrière la représentation des êtres humains, la silhouette de la sonde Pioneer est visible. Elle est montrée dans la même échelle, de sorte que la taille des êtres humains puisse être déduite à partir de la taille de la sonde spatiale.
La plaque montre, sur le côté gauche, quinze lignes provenant de la même origine. Quatorze des lignes sont de longs nombres binaires correspondant aux périodes des pulsars. Puisque ces périodes changent en fonction du temps, l'époque du lancement peut être calculée à partir de ces valeurs. Les longueurs des lignes montrent les distances relatives des pulsars au Soleil. La position de la Terre peut donc être calculée par triangulation ( une technique permettant de déterminer la position d'un point en mesurant les angles entre ce point et d'autres points de référence dont la position est connue), même si seulement certains des pulsars sont identifiés. Une des lignes se prolonge vers la droite derrière les personnages ; elle indique la distance relative au centre de la galaxie.
Au bas de la plaque se trouve un diagramme schématique du système solaire qui doit permettre aux destinataires d'identifier le système solaire d'où est partie la sonde spatiale.
(fc6)
(fc5)
Aujourd'hui, nous ne pouvons toujours pas savoir s'il existe des planètes désireuses de communiquer autres que la Terre. La Terre, pour l'instant, est la seule planète désireuse de communiquer que nous connaissions.
Condition n°1: La masse de l'étoile

Les étoiles géantes ont une longévité inférieure à 1 milliard d'années. Elles meurent donc avant que des formes de vie intelligentes n'aient eu le temps de se développer. Les estimations prévoient que l’apparition de la vie se fait en la moitié d’un cycle de vie d’une étoile. De même, les « étoiles » de masse 10 fois inférieure au soleil ne parviennent pas à démarrer leur fusion nucléaire, elles ne rentrent donc pas dans la catégorie des étoiles. Les étoiles moyennes comme le Soleil sont donc les plus favorables.
Il faut savoir que la durée de la vie d’une civilisation est très courte. L’âge de l’espace est estimé à approximativement 13,819 milliards d’années, d’où le commencement est le Big Bang. La Terre a, aujourd’hui, environ 4,6 milliards d’années, et les origines de la vie remontent à environ 3.5 à 3.8 milliards d’années sous forme de bactéries. Les dinosaures sont apparus sur Terre il y a environ 240 millions d’années, en même temps que les premiers mammifères, et l’extinction des dinosaures s’est produite il y a 65 millions d’années. En comparant l’âge d’une planète et celle de la durée de vie d’une espèce, la durée d’une espèce est ridicule à côté. Alors ne parlons même pas de l’Homme, la civilisation humaine n’a seulement qu'environ 10 000 ans. Comparée à l’espace, la vie est vraiment trop courte, il est très probable que dans quelques milliers d’années l’Homme disparaîtra, car la fin de l’évolution se définit par la mort.
Comme la vie d’une civilisation est très courte, il est très difficile de retrouver deux civilisations différentes chacune sur une planète, qui existent en même temps et qu’on puisse communiquer. Par exemple, il est possible qu’on trouve de la vie sur une autre planète mais sous forme de créatures proches des dinosaures avec qui on sera incapable de communiquer. Il est possible que nous ayons raté la période de la civilisation intelligente, elle a existé mais maintenant elle a disparue, avec ou sans traces. De plus, en comptant les années-lumières qui séparent les différentes galaxies, la communication ne sera jamais synchronisée et interactive, même si dans le futur si l’homme peut se déplacer à la vitesse de la lumière. L’immensité de l’espace fait que la rencontre entre des civilisations étrangères parait totalement impossible.
Hubert Reeves, un astrophysicien, pense que les extraterrestres existent. Mais ceux-ci peuvent être sous une forme complètement inexplicable par la logique d’aujourd’hui ou même la science-fiction. Peut-être que l’arrivée des extraterrestres sur Terre serait comme l’arrivée des Européens en Amérique. Peut-être qu’on ne s’entendra pas avec les extraterrestres, ils nous apporteront malheurs, guerres, maladies ou esclavage. Du point de vue d’Hubert Reeves, il est préférable de communiquer avec les extraterrestres par radio plutôt que de les voir débarquer sur notre planète.
D’après Hubert Reeves, si la civilisation est avancée, alors forcément ils ont vécu la période de détérioration écologique comme nous le vivons aujourd’hui. La crise planétaire que nous traversons peut être un passage d’examen.
Condition n°2: La masse de la planète

La masse de la planète détermine la composition de l'atmosphère. La gravité sélectionne les atomes retenus sur la planète, et ceux qui peuvent s'échapper vers l'espace.
Si la planète est trop massive, elle retient intégralement les gaz les plus légers comme l'hydrogène et l'hélium, ce qui crée une atmosphère à base de méthane ou d'ammoniac, comme sur Jupiter, Saturne, Uranus ou Neptune.
Si la planète n'est pas assez massive, elle laisse échapper l'hydrogène mais aussi les gaz plus lourds indispensables à la vie comme l'oxygène, ainsi que l'eau qui va s'évaporer dans l'espace. De telles planètes dépourvues d'atmosphère sont exposées sans protection à la radioactivité solaire, aux ultraviolets, ainsi qu'au bombardement des météorites. Dans le système solaire, Mercure est un exemple de ce type de planète.
Condition n°3: La distance par rapport à l'étoile

La distance par rapport à l'étoile détermine la quantité reçue de rayonnement solaire. Elle conditionne donc:
• La température, qui détermine la présence ou non d'eau liquide, indispensable pour le développement de la vie.
• La lumière disponible pour les végétaux.
• La quantité reçue de rayonnements nocifs à la vie et à la stabilité de l'ADN (ultraviolets, rayons gamma)
Si la Terre avait été plus près du Soleil de 4%, son sort aurait été celui de Vénus: une fournaise.
Si elle avait été plus éloignée de 1 ou 2%, sa destinée aurait été celle de Mars, une planète glacée. La bande d'espace favorable à la vie autour d'une étoile est donc très étroite.
Hubert Reeves, un astrophysicien, communicateur scientifique et écologiste franco-canadien
Mais alors, qu'est-ce que ce "passage d'examen"?
La sélection naturelle est un exemple "d'examen"
Charles Robert Darwin est un naturaliste anglais dont les travaux sur l'évolution des espèces vivantes ont révolutionné la biologie avec son ouvrage "De l'origine des espèces" paru en 1859. il a formulé l'hypothèse selon laquelle toutes les espèces vivantes ont évolué au cours du temps à partir d'un seul ou quelques ancêtres communs grâce au processus connu sous le nom de « sélection naturelle ».
Condition n°4: La composition de la planète

Eau, oxygène, carbone, fer, font partie des éléments indispensables à la vie telle que nous la connaissons sur Terre, c'est à dire basée sur la chimie du carbone, de l'oxygène, de l'azote et de l'hydrogène, et de l'eau.
Mais il n'est pas exclu que des formes de vie différentes puissent se développer à partir d'autres éléments chimiques, comme par exemple le silicium.
La composition interne de la planète et de son noyau va également déterminer la présence ou l'absence d'une magnétosphère, dont l'effet est de protéger la planète des rayonnements dangereux en provenance de l'espace et du soleil. Sur Terre, la magnétosphère est générée par les mouvements du fer en fusion, au cœur de notre planète.

En biologie, la sélection naturelle est l'un des mécanismes qui causent l'évolution des espèces. Ce mécanisme est particulièrement important du fait qu'il explique l'adaptation des espèces aux milieux au fil des générations.
En général, dans une population d'individus d'une même espèce, il existe des différences plus ou moins « importantes » entre ces individus. En biologie, on appelle caractère, tout ce qui est visible et pouvant varier d'un individu à l'autre. On dit qu'il existe plusieurs traits pour un même caractère. Par exemple, chez l'être humain, la couleur de la peau, la couleur des yeux sont des caractères pour lesquels il existe de multiples variations ou traits. La variation d'un caractère chez un individu donné constitue son phénotype. C'est là, la première condition pour qu'il y ait sélection naturelle : au sein d'une population, certains caractères doivent présenter des variations, c'est le principe de variation.
Certains individus portent des variations qui leur permettent de se reproduire davantage que les autres, dans un environnement précis. Ils disposeraient alors d'un avantage sélectif sur leurs congénères. Par exemple, avec un accès plus facile à la nourriture, les individus atteindont plus facilement l'âge adulte, et seront aptes à la reproduction. Ceux qui ont une meilleure capacité de survie pourront donc se reproduire davantage.
La troisième condition pour qu'il y ait sélection naturelle est que les caractéristiques des individus doivent être héréditaires, c'est-à-dire qu'elles puissent être transmises à leur descendance.
Lorsque des espèces sont observées dans leur milieu de vie, elles semblent toutes être profondément adaptées à chacun de leur milieu : le long cou et les longues pattes de la girafe sont en effet bien adaptées pour attraper des feuilles hautes des acacias des savanes africaines. On pourrait tout aussi bien dire que ce sont les organismes non adaptés qui n'ont pas survécu dans ce milieu.
Condition n°5: Les lois physiques de la matière et de l'univers

Si les planètes et les étoiles peuvent exister, c'est d'abord grâce aux lois physiques de notre univers connu, ainsi qu'au "bon dosage" de ses composants.
De nombreuses théories se contredisent et l’on n’a toujours pas trouvé de théorie « alpha », qui résumerait la science de l’astronomie en une seule expression, de nombreuses contradictions existent encore.
Rien ne prouve donc que tout marche de la même manière que l’infime partie de l’espace et de la science que nous avons explorée. Cette condition n’est pas éliminatoire en tant que telle, mais seulement une chose à retenir.
Les girafes qui n'avaient pas le cou assez long n'ont pas pu se nourrir avec les feuilles au sommet des arbres. Ces girafes meurent avant d'atteindre l'âge adulte, et seules les girafes à long cou ont pu survivre. Ces girafes à long cou se reproduiront en gardant leur caractère. Ceux qui n'avaient pas le cou assez long disparaissent de la nature, et les adaptés y restent. C'est donc la sélection naturelle.
Le réchauffement global et l’érosion de la biodiversité nous indiquent que nous avons un empreinte néfaste à l’échelle de la planète : nous sommes confrontés à notre propre impact sur notre environnement. Il se peut que d’autres civilisations n’aient pas réussi à résister à différentes crises. Une énorme météorite peut être un exemple de crise naturelle qui mène une civilisation ou une espèce vers l’extinction.
Il y a aussi d'autres facteurs qui peuvent mener une espèce à l'extinction.
Une météorite qui entre en collision avec la Terre peut être la raison de l'extinction d'une espèce, les dinosaures par exemple.
Quand une météorite entre en collision avec la Terre, toute la poussière est projetée dans l'air et y reste. Les plantes sont donc incapables de survivre sans lumière de soleil, elles meurent. Ainsi, les animaux herbivores ne trouvent plus de nourriture, ils meurent aussi, et en conséquence, les animaux carnivores disparaissent aussi. Une simple destruction de la chaîne alimentaire peut amener une espèce à l'extinction.
(L3)

(L4)

Qu'est-ce qu'une civilisation?
Une civilisation est un ensemble cohérent de sociétés ou de cultures, c’est ce qui s’oppose à la barbarie ou à l'état sauvage.
D'après le paradoxe de Fermi, ce qui nous empêche de rencontrer des civilisations extraterrestres sont la distance qui nous sépare, et la courte durée de vie de la civilisation.
Alors, qu'est-ce que le paradoxe de Fermi?
Le paradoxe de Fermi
Le paradoxe de Fermi est le nom donné à une série de questions que s'est posé le physicien italien Enrico Fermi en 1950, alors qu'il débattait avec des amis de la possibilité d'une vie et d'une visite extraterrestre. Le paradoxe de Fermi est le conflit entre les arguments de probabilités et le manque de preuve, puisqu'il affirme que les extraterrestres existent.
Lors d’un repas, il en vient à demander où sont les extraterrestres, et pose le principe du paradoxe qui porte son nom. Celui-ci est lié à la question de savoir pourquoi l'humanité n'a, jusqu'à présent, trouvé aucune trace de civilisations extraterrestres, alors que le Soleil est plus jeune que beaucoup d'étoiles situées dans la galaxie. Selon Fermi, des civilisations plus avancées auraient dû apparaître parmi ces systèmes planétaires plus âgés et laisser des traces visibles depuis la Terre, telles des ondes radio. Le paradoxe de Fermi peut donc s'énoncer ainsi : « S’il y avait des civilisations extraterrestres, leurs représentants devraient être déjà chez nous. Où sont-ils donc ? ».

Plusieurs hypothèses ont étés posées : « Les civilisations extraterrestres n'existent pas », « Les civilisations extraterrestres existent mais n'ont pas encore communiqué », et « Les civilisations extraterrestres existent ». Parmi celles-là, la dernière hypothèse est celle qui intéresse le plus de monde.
Enrico Fermi
1901-1954
(L2)
(L5)
(L6)
La sélection naturelle
Depuis 1952 et le témoignage de Kenneth Arnold (un aviateur américain qui fut le témoin de ce qui est considéré comme la première grande observation d'OVNI.), le phénomène OVNI (
Objet Volant Non Identifié
) représente la solution la plus populaire à l'hypothèse que les civilisations extraterrestres existent et nous visitent, si bien que si les soucoupes volantes sont considérées comme réelles, alors le paradoxe de Fermi est immédiatement résolu. Cette solution est cependant incomplète car rien ne permet d'affirmer que les OVNI sont des machines extraterrestres.
OVNI
Photographie supposée d'un ovni, prise dans le New Jersey le 31 juillet 1952.
Kenneth Arnold qui montre la photo qu’il a prise lors de sa mission en avion vers Yakima (région Washington). Au début, il croyait voir une troupe d’avion militaire, mais il a remarqué que la forme de l’avion était très particulière.
(L7)
Personne aujourd’hui n’est capable de justifier si les extraterrestres existent ou pas. Les extraterrestres restent un grand mystère. Pour l’instant, tout ce que l’homme peut faire c’est de donner des hypothèses et continuer les tentatives d’écoute, des messages codés, et des recherches.
(L8)
N
N est le nombre de civilisations extraterrestres dans notre galaxie avec lesquelles nous pourrions entrer en contact.
R* est le nombre d'étoiles en formation par an dans notre galaxie.
La vie extraterrestre a toujours été un grand mystère pour les hommes. L'homme a toujours rêvé de pouvoir faire des rencontres avec des extraterrestres. Mais alors:
Sommes-nous seuls dans l'univers?
Vie dans l'espace
Afin de répondre à notre problématique, nous allons donc prendre l'équation de Drake comme plan. Chaque facteur de l'équation sera une partie de notre réponse.
Pour calculer la probabilité de rencontrer la vie extraterrestre, un mathématicien a créé une équation qui se nomme: Equation de Drake.
L'équation de Drake est une célèbre proposition mathématique concernant les sciences telles que l'exobiologie, la futurobiologie, l'astrosociologie, ainsi que le projet SETI
Frank Drake (né le 28 mai 1930) est un astronome américain, fondateur du projet SETI, et de l'équation de Drake.
Projet SETI
Search for Extra-Terrestrial Intelligence
(SETI, que l’on peut traduire par « recherche d’une intelligence extraterrestre ») est un programme d’origine américaine qui date des années 1960. Il regroupe des projets dont le but est de détecter les signaux qu’une intelligence extraterrestre pourrait émettre, volontairement ou non, depuis sa planète d’origine. Les projets analysent le spectre électromagnétique provenant de l’espace et essaient de détecter les signaux par opposition au bruit aléatoire.
Conclusion
L'équation de Drake n'est qu'une théorie parmi tant d'autres, mais c'est celle qui regroupe les points les importants dans la recherche de vie extraterrestre.

Justement, il est temps de donner des valeurs à ces inconnues. Elles varient en fonction des théories: pour "l'Hypothèse de la Terre Rare", nous prenons les valeurs de la Terre et de l'Homme, pour essayer d'avoir une réplique quasiment identique de notre monde:

N = 7 × 0.4 × 10^-11 × 10^-9 × 0.1 × 304 = 8 x 10^-20

Il semblerait que nous sommes donc bel et biens seuls, le nombre étant infiniment inférieur à 1.

Cependant, il faut interpréter ces résultats: quelles valeurs avons nous prises? Nous cherchions une réplique exacte de nous-mêmes. Il ne faut pas se limiter au lieux-communs inculqués depuis des décennies.

Quelles inconnues Drake et ses collègues ont-ils pris en 1961?

N = 10 x 0.2-0.5 x 1-5 x 1 x 1 x 0.1-0.2 = 1000 - 100,000,000

Cependant, ce sont des chiffres datant de 1961 et la science à évolué depuis. La recherche de vie extraterrestre a pris de plus en plus d'importance et les chiffres commencent à se préciser. Voici l’équation avec les valeurs d’aujourd’hui :

N = 7 x 0.8 x 0.5 x 0.13 x 0.05 x 0.5 x 500 = 5

En prenant ces valeurs, il semblerait que nous soyons peu nombreux, et que la civilisation la plus proche dans la galaxie soit à 14 500 années lumières de nous. Cependant, en y prêtant plus d’attention, on remarque quelque chose de fondamental : toutes les valeurs sont à peu près fiables et vérifiables, sauf la dernière : L.
Ci-dessus, on prend le scénario de catastrophe : une civilisation n’a plus que 500 années à vivre a partir du début de ses capacités technologiques avancées. Chez l’Homme, cela serait dû une mauvaise protection des ressources de la planète, une guerre thermonucléaire, à laquelle nous avons échappé de peu d’ailleurs, pendant la Guerre Froide. On donne donc 500 années à une civilisation à caractère autodestructeur, comme la nôtre.

Par contre, prenons le cas d’une civilisation, sans nations et divisions, qui a compris qu’il fallait vivre dans les limites de sa planète, dans ce cas, c’est le hasard qui décide : un astéroïde, une supernova… L peut donc grimper jusqu'à 200,000,000 d’années. Dans ce cas :

N = 7 x 0.8 x 0.5 x 0.13 x 0.05 x 0.5 x 200,000,000 = 1,820,000

Dans ce cas, nous serions 1 million 820 mille civilisations capables de communiquer, la plus proche étant à 200 années lumières de nous.

On comprend donc que le résultat de l’équation tourne autour de la valeur de L, car c’est elle qui aura le plus d’impact.

De toute façon, avec les guerres incessantes et la mauvaise gestion des ressources, le réchauffement climatique, on ne peut espérer survivre plus loin que les 500 ans, dont nous avons déjà entamé le premier siècle. Même si d’autres civilisations existent, à moins que nous soyons « sages », nous ne serons plus là pour le voir.

Ainsi se conclut cette présentation.

fp est la fraction de ces étoiles possédant des planètes
ne est le nombre moyen de planètes potentiellement propices à la vie par étoile.
fl, représente la fraction de planète sur lesquelles la vie apparaît effectivement, elle montre les conditions pour la création de la vie ainsi de ce qui fait d’une planète une planète idéale pour la vie.
(L1)

Schémas des trois types de réaction se faisant au coeur du soleil
Sources des recherches
Partie I
Partie II (Fi et Fl)
Partie III (Fc et L)
Azar Khalatbari
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Une fois devenu une civilisation, la sélection naturelle ne s'applique plus.
Exemple: L'homme, pour accès a la nourriture en hauteur, il n'a pas besoin du long cou comme la girafe, il utilisera une échelle.
Formation d'une étoile, les résidus formeront les planètes qui graviteront autour de ce nouvel astre
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