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30.E : La vie dans l'univers (exercices)

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    Pour une exploration plus approfondie

    Des articles

    Astrobiologie

    Chyba, C. « La nouvelle recherche de la vie dans l'univers ». Astronomie (mai 2010) : 34. Un aperçu de l'astrobiologie et de la recherche de la vie en général, avec une brève discussion sur la recherche de l'intelligence.

    Dorminey, B. « Une nouvelle façon de rechercher la vie dans l'espace ». Astronomie (juin 2014) : 44. Trouver des preuves de photosynthèse sur d'autres mondes.

    McKay, C., et Garcia, V. « Comment rechercher la vie sur Mars ». Scientific American (juin 2014) : 44—49. Expériences que les futures sondes pourraient réaliser.

    Reed, N. « Pourquoi n'avons-nous pas encore trouvé une autre Terre. » Astronomie (février 2016) : 25. Sur la recherche de petites planètes semblables à la Terre dans les zones habitables de leur étoile, et sur notre position.

    Shapiro, R. « Une origine de vie plus simple ». Scientific American (juin 2007) : 46. De nouvelles idées sur le type de molécules qui se sont formées en premier pour que la vie puisse commencer.

    Simpson, S. « Questionner les plus anciens signes de vie ». Scientific American (avril 2003) : 70. Sur la difficulté d'interpréter les biosignatures dans les roches et leurs implications pour la recherche de vie sur d'autres mondes.

    SÉTI

    Chandler, D. « La nouvelle recherche de renseignements extraterrestres ». Astronomie (septembre 2013) : 28. Examen des différentes manières de découvrir d'autres civilisations, et pas seulement des recherches par ondes radio.

    Crawford, I. « Où sont-ils ? » Scientific American (juillet 2000) : 38. Sur le paradoxe de Fermi et ses résolutions, et sur les modèles de colonisation galactique.

    Folger, T. « Contact : Le jour d'après ». Scientific American (janvier 2011) : 40—45. Un journaliste rend compte des efforts déployés pour se préparer aux signaux de l'ET ; des protocoles et des plans d'interprétation des messages ; et des discussions sur le SETI actif.

    Kuhn, J., et coll. « Comment trouver l'ET avec de la lumière infrarouge. » Astronomie (juin 2013) : 30. Sur la traque des civilisations extraterrestres grâce à la chaleur qu'elles émettent.

    Lubick, N. « Une oreille aux étoiles ». Scientific American (novembre 2002) : 42. Portrait de Jill Tarter, chercheuse au SETI.

    Nadis, S. « Combien de civilisations se cachent dans le cosmos ? » Astronomie (avril 2010) : 24. Nouvelles estimations pour les termes de l'équation de Drake.

    Shostak, S. « Se rapprocher de E.T. » Sky & Telescope (novembre 2010) : 22. Joli résumé des efforts actuels et proposés pour rechercher une vie intelligente.

    Sites Web

    Astrobiologie

    Site Web d'astrobiologie : http://astrobiology.com/. Un site d'actualités avec de bonnes informations et beaucoup de matériel.

    À la découverte des origines de la vie : http://exploringorigins.org/index.html. Un site Web pour le projet Exploring Origins, qui fait partie de l'exposition multimédia du Boston Museum of Science. Explorez l'origine de la vie sur Terre grâce à une chronologie interactive, approfondissez vos connaissances sur le rôle de l'ARN, « construisez » une cellule et explorez des liens pour en savoir plus sur l'astrobiologie et d'autres informations connexes.

    Histoire de l'astrobiologie : https://astrobiology.nasa.gov/about/... -astrobiologie/. Par Marc Kaufman, sur le site d'astrobiologie de la NASA.

    La vie, ici et au-delà : https://astrobiology.nasa.gov/about/. Par Marc Kaufman, sur le site d'astrobiologie de la NASA.

    SÉTI

    Centre de recherche SETI de Berkeley : https://seti.berkeley.edu/. Le groupe de l'Université de Californie a reçu une subvention de 100 millions de dollars d'un milliardaire russo-américain pour lancer le projet Breakthrough : Listen, une avancée majeure en termes de nombre d'étoiles et de chaînes de radio recherchées.

    Paradoxe de Fermi : http://www.seti.org/seti-institute/p... /fermi-paradoxe. Pourrions-nous être seuls dans notre partie de la Galaxie ou, plus dramatique encore, pourrions-nous être la seule société technologique de l'univers ? Une discussion utile.

    Société planétaire : www.planetary.org/explore/projects/seti/. Ce groupe de défense de l'exploration a plusieurs pages consacrées à la recherche de la vie.

    Institut SETI : http://www.seti.org. Organisme clé dans la recherche de la vie dans l'univers, le site Web de l'institut regorge d'informations et de vidéos sur l'astrobiologie et la SETI.

    URL : http://www.skyandtelescope.com/tag/seti/. Le magazine Sky & Telescope propose de bons articles sur ce sujet.

    Vidéos

    Astrobiologie

    Complexe Copernic : sommes-nous spéciaux dans le cosmos ? : https://www.youtube.com/watch?v=ERp0AHYRm_Q. Vidéo d'une conférence populaire de Caleb Scharf de l'université de Columbia (1:18:54).

    Life at the Edge : La vie dans des environnements extrêmes sur Terre et la recherche de la vie dans l'univers : https://www.youtube.com/watch?v=91JQmTn0SF0. Vidéo d'une conférence non technique donnée en 2009 par Lynn Rothschild du centre de recherche Ames de la NASA (1:31:21).

    Titan de la lune de Saturne : un monde avec des rivières, des lacs et peut-être même de la vie : https://www.youtube.com/watch?v=bbkTJeHoOKY. Vidéo d'une conférence de 2011 de Chris McKay du centre de recherche Ames de la NASA (1:23:33).

    SÉTI

    Réseau de télescopes Allen : la nouvelle fourche pour explorer la botte de foin cosmique : https://www.youtube.com/watch?v=aqsI1HZCgUM. Une conférence populaire de 2013 par Jill Tarter de l'Institut SETI (1:45:55).

    Confessions of an Alien Hunter : Fora.TV/2009/03/31/Seth_Shost... n_Alien_Hunter. Entretien de 2009 avec Seth Shostak sur FORA TV (36:27).

    Search for Extra-Terrestrial Intelligence : Necessary a Long-Term Strategy : http://www.longnow.org/seminars/0200...term-strategy/. Conférence de 2004 de Jill Tarter à la Long Now Foundation (1:21:13).

    À la recherche d'une vie intelligente parmi les étoiles : nouvelles stratégies : https://www.youtube.com/watch?v=m9WxW2ktcKU. Une conférence non technique de 2010 par Seth Shostak de l'Institut SETI (1:29:58).

    Activités de groupe collaboratives

    1. Si l'une des roches de Mars examinées lors d'une future mission sur la planète rouge s'avère présenter des signes clairs de la formation d'une vie ancienne sur Mars, quelles seraient, selon votre groupe, les implications d'une telle découverte pour la science et pour notre vision de la vie ailleurs ? Une telle découverte aurait-elle des effets à long terme sur votre propre pensée ?
    2. Supposons que nous recevions un message d'une civilisation intelligente autour d'une autre étoile. Quelles seraient, selon votre groupe, les implications de cette découverte ? Comment votre pensée ou votre philosophie personnelle seraient-elles affectées par une telle découverte ?
    3. Un message radio a été reçu d'une civilisation située autour d'une étoile à 40 années-lumière, qui contient (en images) de nombreuses informations sur les êtres qui ont envoyé le message. Le président des États-Unis a nommé à votre groupe une commission de haut niveau chargée de décider si l'humanité doit répondre à ce message (qui ne nous était pas particulièrement adressé, mais provient d'une balise qui, comme un phare, balaie un cercle dans l'espace). Comment conseilleriez-vous le président ? Votre groupe est-il d'accord sur votre réponse ou avez-vous également un point de vue minoritaire à présenter ?
    4. S'il n'y a aucune preuve que les ovnis sont des visiteurs extraterrestres, pourquoi votre groupe pense-t-il que les émissions de télévision, les journaux et les films consacrent autant de temps et d'efforts à faire connaître le point de vue selon lequel les ovnis sont fabriqués à partir d'autres mondes ? Dressez une liste de raisons. Qui a intérêt à exagérer les histoires de lumières inconnues dans le ciel ou simplement à inventer des histoires selon lesquelles des visiteurs extraterrestres sont déjà là ?
    5. Votre groupe pense-t-il que les scientifiques devraient simplement ignorer toute la publicité médiatique sur les ovnis ou devraient-ils essayer de répondre ? Dans l'affirmative, comment devraient-ils réagir ? Est-ce que tous les membres du groupe sont d'accord ?
    6. Supposons que votre groupe soit l'équipe qui planifie de sélectionner les images et les sons les plus importants de la Terre à enregistrer et à embarquer sur le prochain vaisseau spatial interstellaire. Quelles images (ou vidéos) et quels sons utiliseriez-vous pour représenter notre planète auprès d'une autre civilisation ?
    7. Supposons que la civilisation de la Terre ait décidé de diffuser un message annonçant notre existence à d'autres civilisations possibles parmi les étoiles. Votre groupe fait partie d'un vaste groupe de travail composé de scientifiques, de spécialistes de la communication et de personnes du domaine des sciences humaines chargé de décider de la forme et du contenu de notre message. Que recommanderiez-vous ? Faites une liste d'idées.
    8. Pensez à des exemples de contacts avec des extraterrestres que vous avez vus au cinéma et à la télévision. Discutez avec votre groupe de leur réalisme, compte tenu de ce que vous avez appris au cours de ce cours. Le contact s'est-il fait en personne (par le biais de voyages) ou au moyen de messages ? À votre avis, pourquoi Hollywood propose-t-il autant de séries et de films qui ne sont pas basés sur notre compréhension scientifique de l'univers ?
    9. Parcourez l'équation de Drake avec votre groupe et déterminez les valeurs de chaque facteur de l'estimation. (Si vous n'êtes pas d'accord sur ce que devrait être un facteur au sein du groupe, vous pouvez avoir un « rapport minoritaire ».) Sur la base de ces facteurs, combien de civilisations intelligentes et communicantes estimez-vous prospérer dans notre Galaxie en ce moment ?

    Questions de révision

    1. Qu'est-ce que le principe copernicien ? Faites une liste des découvertes scientifiques qui le confirment.
    2. Où dans le système solaire (et au-delà) les scientifiques ont-ils trouvé des preuves de la présence de molécules organiques ?
    3. Donnez un bref historique des atomes qui se trouvent maintenant dans votre petit doigt, en remontant au début de l'univers.
    4. Qu'est-ce qu'un biomarqueur ? Donnez quelques exemples possibles de biomarqueurs que nous pourrions rechercher au-delà du système solaire.
    5. Pourquoi Mars et Europe sont-ils les principales cibles de l'étude de l'astrobiologie ?
    6. Pourquoi est-il difficile pour des créatures comme nous de voyager entre les étoiles ?
    7. Quels sont les avantages d'utiliser les ondes radio pour communiquer entre des civilisations qui vivent autour d'étoiles différentes ? Listez-en autant que possible.
    8. Qu'est-ce que le « problème des bottes de foin cosmique » ? Listez autant de ses composants que vous pouvez imaginer.
    9. Qu'est-ce qu'une zone habitable ?
    10. Pourquoi la détection simultanée de méthane et d'oxygène dans une atmosphère est-elle une bonne indication de l'existence d'une biosphère sur cette planète ?
    11. Quelles sont les deux propriétés caractéristiques de la vie qui la distinguent des êtres non vivants ?
    12. Quelles sont les trois exigences dont les scientifiques pensent qu'un environnement a besoin pour assurer la vie afin d'être considéré comme habitable ?
    13. Pouvez-vous citer cinq conditions environnementales extrêmes auxquelles la vie microbienne a été mise à mal et qui a appris à survivre sur Terre ?

    Questions de réflexion

    1. Aurait-il été possible de créer un être humain au cours de la première génération d'étoiles qui s'est formée juste après le Big Bang ? Pourquoi ou pourquoi pas ?
    2. Si nous découvrons de la vie sur Mars, quels pourraient être les moyens de vérifier si elle s'est formée séparément de la vie terrestre ou si les échanges de matière entre les deux planètes signifiaient que les deux formes de vie ont une origine commune ?
    3. Selon vous, quel type de preuve pourrait convaincre les astronomes qu'un vaisseau spatial extraterrestre a atterri sur Terre ?
    4. Quelles sont les raisons pour lesquelles des civilisations plus avancées voudraient envoyer des messages à d'autres systèmes stellaires ?
    5. Quelles sont les réponses au paradoxe de Fermi ? Pouvez-vous penser à certaines d'entre elles qui ne sont pas abordées dans ce chapitre ?
    6. Pourquoi y a-t-il si peu de preuves de l'histoire la plus ancienne de la Terre et donc de la période où la vie a commencé sur notre planète ?
    7. Pourquoi le développement de la photosynthèse a-t-il marqué une étape majeure dans l'évolution de la vie ?
    8. Toutes les formes de vie sur Terre ont-elles besoin de soleil ?
    9. Pourquoi est-il peu probable qu'on trouve de la vie à la surface de Mars aujourd'hui ?
    10. Dans ce chapitre, nous identifierons ces propriétés caractéristiques de la vie : la vie extrait de l'énergie de son environnement et possède un moyen de coder et de répliquer des informations afin de se reproduire fidèlement. Cette définition reflète-t-elle pleinement ce que nous appelons la « vie » ? En quoi notre définition pourrait-elle être biaisée par notre environnement terrestre ?
    11. Étant donné qu'aucune lumière solaire ne peut pénétrer la calotte glaciaire d'Europe, quel type d'énergie pourrait rendre possible une forme de vie européenne ?
    12. Pourquoi Encelade, la lune de Saturne, est-elle un endroit si excitant pour envoyer une mission ?
    13. Outre une atmosphère dominée par l'azote, en quoi Titan, la lune de Saturne, ressemble-t-elle à la Terre ?
    14. Comment l'atmosphère d'une planète peut-elle affecter la largeur de la zone habitable de son système planétaire ?
    15. Pourquoi sommes-nous limités à trouver de la vie sur des planètes orbitant autour d'autres étoiles dans des situations où la biosphère a créé des changements à l'échelle de la planète ?

    Se débrouiller par vous-même

    1. Supposons que des astronomes découvrent un message radio en provenance d'une civilisation dont la planète tourne autour d'une étoile à 35 années-lumière. Leur message nous encourage à envoyer une réponse radio, ce que nous décidons de faire. Supposons que nos organes directeurs prennent deux ans pour décider s'ils doivent répondre et comment. Lorsque notre réponse arrive, leurs organes directeurs mettent également deux de nos années à nous formuler une réponse. Combien de temps après avoir reçu leur premier message pouvons-nous espérer obtenir leur réponse au nôtre ? (Une question qui appelle une réflexion plus approfondie : une fois la communication lancée, devons-nous continuer à attendre une réponse avant d'envoyer le message suivant ?)
    2. La lumière qu'une planète reçoit du Soleil (par mètre carré de surface de la planète) diminue avec le carré de la distance par rapport au Soleil. Ainsi, une planète deux fois plus éloignée du Soleil que la Terre reçoit (1/2) 2 = 0,25 fois (25 %) plus de lumière et une planète trois fois plus éloignée du Soleil reçoit (1/3) 2 = 0,11 fois (11 %) plus de lumière. Quelle quantité de lumière reçoivent les lunes de Jupiter et de Saturne (par rapport à la Terre), des mondes qui orbitent 5,2 et 9,5 fois plus loin du Soleil que la Terre ?
    3. Imaginez notre galaxie de la Voie lactée comme un disque plat d'un diamètre de 100 000 années-lumière. Supposons que nous soyons l'une des 1000 civilisations, réparties aléatoirement sur le disque, intéressées à communiquer par ondes radio. À quelle distance se trouverait la civilisation la plus proche de nous (en moyenne) ?