La vie pourrait exister juste sous nos yeux, au cœur même du Système solaire: les lunes de Jupiter et de Saturne suscitent un vif intérêt. Europe et Encelade pourraient abriter de vastes océans souterrains où la vie, au moins microbienne, serait possible. Grâce à de nouvelles données obtenues par le télescope spatial James Webb, des scientifiques ont découvert des preuves convaincantes de vie extraterrestre sur une exoplanète. Mais l’eau est-elle réellement indispensable à la vie ? Une nouvelle étude a démontré que les liquides ioniques peuvent se former là où l’eau liquide ne le peut pas, grâce à leur capacité à rester liquides sur une large gamme de températures et de pressions. Ces liquides ioniques pourraient, à terme, permettre la formation de biomolécules telles que les protéines.
La planète K2-18b se situe dans la constellation du Lion, à 124 années-lumière de la Terre. En 2019, après avoir comparé les données des télescopes spatiaux Kepler, Spitzer et Hubble, deux études scientifiques indépendantes ont conclu que l’atmosphère de K2-18b contient d’importantes quantités de vapeur d’eau et que les conditions sont propices à la formation d’eau liquide. En 2020, l’hypothèse selon laquelle K2-18b pourrait abriter un océan d’eau habitable a été émise.
Le Quintette de Stephan est un groupe de cinq galaxies situé dans la constellation de Pégase. Cette image, la plus grande jamais prise par le télescope spatial James Webb, est un assemblage de 1 000 fichiers individuels. NASA, ESA, CSA et STScI
En 2023, l’analyse des données du télescope spatial James Webb a révélé la présence de molécules de méthane et de dioxyde de carbone dans l’atmosphère de la planète, ainsi que des signes de la possible présence d’un marqueur de vie important : le sulfure de diméthyle. Ceci pourrait indiquer l’existence de vie dans l’hypothétique océan à la surface de K2-18b.
Enfin, en avril 2025, les résultats de mesures supplémentaires sont publiés, confirmant la présence d’une quantité significative de sulfure de diméthyle et/ou de disulfure de diméthyle dans l’atmosphère.
Fin des tests du télescope James Webb (février 2020). NASA/Chris Gunn
«Sur Terre, le sulfure de diméthyle et le disulfure de diméthyle sont produits uniquement par la vie, principalement la vie microbienne, comme le phytoplancton marin. Bien qu’un processus chimique inconnu puisse être à l’origine de ces molécules dans l’atmosphère de K2-18b, ces résultats constituent à ce jour la preuve la plus convaincante que la vie peut exister sur une planète extrasolaire», selon une étude menée par des scientifiques de l’Université de Cambridge.
Il a également été découvert que la concentration de ces composés dans l’atmosphère de K2-18b dépasse largement celle de la Terre, atteignant plus de dix parties par million, alors que sur Terre elle est inférieure à une partie par million.
Cependant, comme toujours, les scientifiques restent prudents. L’un des membres de l’équipe, le professeur Nikku Madhusudhan, explique que malgré un «optimisme prudent» concernant ces résultats, les astronomes doivent recueillir davantage de données.
Système solaire. Pixabay / Valera268268
Et pourtant, il déclare: «Compte tenu de tout ce que nous savons de cette planète, un monde avec un océan regorgeant de vie est le scénario qui correspond le mieux aux données dont nous disposons», en référence à K2-18b.
K2-18b est plus grande que la Terre, avec un rayon 2,6 fois supérieur et une masse 8,6 fois plus importante. Cependant, cette planète est située très près de son étoile, une petite naine rouge, et dans sa zone habitable. Cela suggère que l’exoplanète reçoit une quantité de lumière et de chaleur comparable à celle que la Terre reçoit du Soleil. K2-18b orbite autour de son étoile en seulement 33 jours.
Plus étonnant encore, il est fort probable que K2-18b soit entièrement recouvert d’une couche d’eau de plusieurs dizaines de kilomètres d’épaisseur. D’après les données recueillies, l’eau pourrait représenter environ la moitié de sa masse. À titre de comparaison, la proportion d’eau sur Terre, malgré son volume apparemment important, est relativement faible: seulement 0,02% de la masse de notre planète.
Image de la nébuleuse d’Andromède (galaxie M31) prise par la caméra HSC du télescope Subaru. Projet HSC/NAOJ
Cependant, K2-18b est loin d’être la seule planète hypothétiquement capable d’abriter la vie; les scientifiques connaissent des dizaines de mondes de ce type. Par exemple, Ross 128 b est une exoplanète du système stellaire Ross 128, dans la constellation de la Vierge, située à environ 11 années-lumière. Cette planète est potentiellement propice à la vie. Toutefois, elle présente un inconvénient majeur: sa masse est presque une fois et demie supérieure à celle de la Terre. Les températures y seraient, selon les premières estimations, comprises entre 0 et 21 degrés Celsius.
Une portion de ciel autour de l’étoile naine rouge Ross 128 dans la constellation de la Vierge. ESO
La vie pourrait exister juste sous nos yeux, au sein même du Système solaire: les lunes de Jupiter et de Saturne présentent un grand intérêt à cet égard. Europe et Encelade pourraient abriter de vastes océans souterrains où la vie, au moins microbienne, serait possible.
Les anneaux de Saturne. NASA/JPL-Caltech/SSI
L’eau est-elle vraiment indispensable à la vie? Des extraterrestres pourraient nager dans des étendues d’eau véritablement exotiques. De nouvelles recherches suggèrent que d’autres liquides pourraient abriter la vie sur d’autres planètes que la nôtre.
«Nous considérons l’eau comme essentielle à la vie car c’est ce dont la vie sur Terre a besoin. Mais si l’on adopte une définition plus générale, on constate que la vie a besoin d’un liquide dans lequel le métabolisme peut se dérouler», explique Rachana Agrawal, chercheuse postdoctorale au Massachusetts Institute of Technology (MIT) et responsable de l’étude. L’article de l’équipe a été publié le 11 août 2025 dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences.
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Agrawal et son équipe ont étudié les liquides ioniques — des sels qui restent liquides à des températures inférieures à leur point d’ébullition (en dessous de 100 degrés Celsius) — comme habitat potentiel pour la vie. D’après leurs expériences en laboratoire, les liquides ioniques pourraient vraisemblablement se former à partir de composants présents sur les planètes rocheuses et leurs lunes.
Plus important encore, l’équipe a déterminé que les liquides ioniques peuvent se former là où l’eau liquide ne le peut pas, grâce à leur capacité à rester liquides sur une large plage de températures et de pressions. À terme, ces liquides ioniques peuvent servir de support à des biomolécules telles que les protéines.
Une nouvelle étude a montré que l’eau n’est peut-être pas le seul liquide capable d’abriter la vie. José-Luis Olivares, Massachusetts Institute of Technology
«Cela pourrait considérablement augmenter la zone habitable de toutes les planètes rocheuses», a déclaré Agrawal.
Dans le monde scientifique, cette découverte pourrait être qualifiée d’heureux hasard. L’équipe souhaitait initialement rechercher des signes de vie sur Vénus en cherchant un moyen de collecter et d’évaporer l’acide sulfurique présent dans ses nuages. Mais après avoir mené des expériences d’évaporation, les chercheurs ont constaté qu’une couche liquide persistait systématiquement. Ils ont déterminé que cette couche était un liquide ionique formé par la réaction de l’acide sulfurique avec la glycine.
«À partir de là, nous avons essayé d’imaginer ce que cela pourrait signifier», a déclaré Agrawal. «On trouve de l’acide sulfurique dans les volcans terrestres, et des composés organiques sur les astéroïdes et autres corps planétaires. Cela nous a amenés à envisager la possibilité que des liquides ioniques se forment et se présentent naturellement sur les exoplanètes.»
Bien sûr, des recherches supplémentaires sont nécessaires. «Nous venons d’ouvrir la boîte de Pandore des nouvelles recherches», a déclaré Sara Seager, professeure au MIT et co-auteure de l’étude. «Le chemin parcouru a été long et sinueux.»
Une étude publiée le 28 juillet dans l’International Journal of Astrobiology explore la possibilité de vie sur Mars, ainsi que sur Europe, lune de Jupiter, et Encelade, lune de Saturne. Ces mondes glacés sont relativement hostiles à la vie telle que nous la connaissons, du moins en surface. Mais sous cette surface, ils renferment de vastes quantités d’eau liquide ou gelée. Les chercheurs ont cherché à déterminer si le rayonnement cosmique pouvait activer des réactions chimiques dans l’eau, suffisamment pour permettre une activité biologique.
Une nouvelle étude suggère que le rayonnement cosmique pourrait potentiellement fournir l’énergie nécessaire à la génération de vie extraterrestre profondément enfouie sous la surface de mondes glacés tels que Mars, Europe et Encelade.
Lorsqu’ils recherchent des signes de vie extraterrestre, les scientifiques commencent par vérifier la présence de mondes situés dans la «zone habitable», c’est-à-dire la région autour d’une étoile où le rayonnement solaire ne provoque pas de températures trop élevées ni trop basses pour que l’eau liquide puisse exister à la surface d’une planète. Mais une équipe de chercheurs a proposé une autre zone potentiellement habitable: la «zone habitable radiolithique», où les rayons cosmiques (ou rayonnement cosmique) pourraient générer suffisamment d’énergie pour permettre la vie en eaux profondes ou sous la glace.
Une nouvelle étude suggère que les rayons cosmiques pourraient favoriser l’émergence de la vie au-delà des zones habitables traditionnelles. DrPixel/Getty Images
«La vie pourrait exister dans bien plus d’endroits que nous ne l’imaginions», a déclaré Dimitra Atri, astrophysicienne à l’Université de New York à Abou Dhabi (Émirats arabes unis) et co-auteure de la nouvelle étude. «Au lieu de nous concentrer uniquement sur les planètes chaudes et ensoleillées, nous pouvons désormais envisager des lieux froids et obscurs s’ils abritent de l’eau sous leur surface et sont exposés aux rayons cosmiques.»
Les rayons cosmiques sont composés de particules de haute énergie et de noyaux atomiques qui se déplacent dans l’espace à une vitesse proche de celle de la lumière. Ils sont produits par l’activité des étoiles, des supernovae et, dans certains cas, des trous noirs. Sur Terre, la plupart des rayons cosmiques ne pénètrent pas l’épaisse atmosphère terrestre. Mais sur les planètes à l’atmosphère plus ténue, comme Mars, ils peuvent atteindre la surface et même pénétrer sous terre.
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Dans cette étude, l’équipe a utilisé la modélisation informatique pour simuler l’énergie que ce rayonnement cosmique pourrait apporter à la glace et à l’eau présentes sous la surface de Mars et de planètes comme Europe, lune de Jupiter. Ils ont découvert que certaines particules de haute énergie peuvent pénétrer sous la surface. Une fois à l’intérieur, ces rayons décomposeraient les molécules d’eau existantes, libérant des électrons par un processus appelé électrolyse. Ce phénomène pourrait potentiellement générer suffisamment d’énergie pour permettre l’apparition de la vie, voire même son déclenchement.
Des chercheurs estiment qu’Encelade, lune glacée de Saturne, présente le plus grand potentiel d’abriter la vie, suivie de Mars et d’Europe. Les astrobiologistes prévoient d’étudier ces planètes plus en détail dans les années à venir, grâce aux données recueillies par des télescopes comme l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) et des sondes comme Europa Clipper de la NASA, actuellement en route vers la lune de Jupiter.
Cependant, ces nouvelles recherches ont également des implications pour la quête de vie au-delà de notre système solaire. «Cette découverte modifie notre compréhension des endroits où la vie pourrait exister», a déclaré Atri dans un communiqué.
Dans une autre étude, utilisant la lumière ultraviolette, des scientifiques ont détecté de faibles quantités d’un superalcool sous forme gazeuse. Ils ont synthétisé le méthanetétrol, un alcool rare qui pourrait être à l’origine de la vie extraterrestre. Des chimistes ont synthétisé un «superalcool» que l’on croyait jusqu’alors trop instable pour exister. La molécule s’est formée dans des conditions extrêmes, semblables à celles de l’espace, et pourrait éclairer les réactions complexes nécessaires à l’origine de la vie extraterrestre.
Le méthanetétrol, un superalcool, est le seul alcool possédant quatre groupes oxygène et hydrogène autour d’un seul atome de carbone. Il est considéré comme un élément fondamental de la vie dans l’univers. «Ces travaux repoussent les limites de notre connaissance de la chimie cosmique», a déclaré Ralph Kaiser, chimiste à l’Université d’Hawaï et co-auteur de l’étude.
Le méthanetétrol est un type d’orthoacide, une classe de composés considérés comme essentiels à la chimie des premières formes de vie. Cependant, ces composés sont difficiles à isoler et à étudier. Par exemple, le grand nombre de liaisons oxygène dans le méthanetétrol le rend extrêmement instable et sujet à la dégradation en l’absence de certaines conditions environnementales.
D’après ce communiqué, le méthanetétrol n’existe pas à l’état naturel sur Terre, mais les scientifiques émettent des hypothèses sur son existence et sa structure chimique depuis plus d’un siècle.
Pour simuler la formation de méthanetétrol dans l’espace, les chercheurs ont placé de l’eau et du dioxyde de carbone dans un cryorefroidisseur réglé à moins 451 degrés Fahrenheit (moins 268 degrés Celsius) puis ont exposé le mélange à un rayonnement semblable à celui des rayons cosmiques pour déclencher les réactions chimiques nécessaires à la fusion des molécules.
Les scientifiques soupçonnent l’existence du méthanetétrol depuis plus d’un siècle, mais il n’est pas présent naturellement sur Terre. Andrew Turner
Grâce à la lumière ultraviolette, des scientifiques ont détecté de petites quantités de superalcool sous forme gazeuse.
«Ces travaux portent les capacités expérimentales et de détection à l’extrême frontière, à un niveau supérieur, au-delà de ce qui était possible auparavant en raison du manque d’approches expérimentales et informatiques», a déclaré Kaiser dans un autre communiqué.
Maintenant que les astrobiologistes ont la possibilité d’étudier le méthanetétrol, ils peuvent apprendre comment cet alcool est synthétisé et réagit avec d’autres molécules dans les régions les plus froides de l’espace, comme dans les nuages de poussière où se forment les étoiles et les planètes.
«Voici une molécule compacte de carbone et d’oxygène qui ne demande qu’à exploser», a déclaré Ryan Fortenberry, astrochimiste à l’Université du Mississippi et co-auteur de l’étude. «Et lorsqu’elle le fait, si on lui fournit un peu d’énergie, elle forme de l’eau, du peroxyde d’hydrogène et une multitude d’autres composés potentiellement bénéfiques à la vie.»
Le méthanetétrol est une sorte de «molécule germe de vie» qui pourrait devenir un élément constitutif de la vie dans tout l’univers. «Il pourrait donner naissance à des processus chimiques plus complexes si on lui en donnait l’occasion.»
Fortenberry a comparé l’alcool à un gland, qui ne peut se transformer en arbre par lui-même, mais qui a besoin de certaines conditions et réactions pour y parvenir.
Des chimistes ont conclu que, puisque le méthanetétrol peut se former en laboratoire dans des conditions similaires à celles de l’espace, il pourrait également s’y former. «Si nous découvrons des endroits où le méthanetétrol se forme naturellement, nous saurons que ces lieux recèlent des éléments constitutifs potentiels de la vie», a déclaré Fortenberry.
Les résultats d’une recherche publiée dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society en avril 2024 prouvent que certaines exoplanètes, en particulier celles orbitant autour de naines rouges plus froides, pourraient avoir une végétation violette plutôt que la végétation verdâtre que l’on trouve sur Terre.
Une étude de l’Université Cornell a révélé qu’une signature lumineuse violette distinctive pourrait être un signe de vie extraterrestre. Bien que la Terre soit souvent surnommée le «point bleu pâle» en raison de ses océans abondants, la majeure partie de sa surface terrestre est verte. Les plantes utilisent la chlorophylle (qui absorbe la lumière rouge et bleue mais réfléchit la lumière verte) pour capter l’énergie solaire et utilisent le carbone et l’eau pour produire des nutriments grâce à un processus appelé photosynthèse. Si cette leçon de biologie de niveau CM1 décrit le principal mode de vie des plantes sur notre planète, la vie sur d’autres exoplanètes semblables à la Terre (en particulier celles orbitant autour d’étoiles naines rouges) pourrait utiliser une méthode totalement différente, qui colorerait la Terre entière en violet.
Des scientifiques de l’université Cornell ont analysé comment des plantes extraterrestres utilisant le rayonnement infrarouge pour la photosynthèse pourraient modifier les couleurs de mondes extraterrestres. Ces espèces bactériennes, notamment des bactéries anoxygéniques phototrophes et des bactéries photohétérotrophes, pourraient émettre une «signature lumineuse» caractéristique détectable par de futurs observatoires, comme le Télescope géant européen de l’Observatoire européen austral (ESO).
«Les bactéries pourpres peuvent prospérer dans des conditions très variées, ce qui en fait des candidates idéales pour la vie, capables de dominer une grande diversité d’environnements», a déclaré Lygia Fonseca Coelho, doctorante à l’Université Cornell, dans un communiqué de presse. «Elles prospèrent déjà ici dans certaines niches écologiques… Imaginez si elles n’avaient pas à rivaliser avec les plantes vertes, les algues et les bactéries: un soleil rouge pourrait créer les conditions les plus favorables à la photosynthèse.»
Pour comprendre la couleur et la composition chimique d’une telle planète, Coelho et ses collègues ont collecté 20 échantillons de bactéries pourpres sulfureuses et non sulfureuses provenant de divers endroits du globe, notamment des sources hydrothermales et même des étangs près du campus de Cornell. Ces bactéries utilisent les longueurs d’onde rouges et infrarouges de faible énergie pour un processus similaire à la photosynthèse. Si les bactéries pourpres occupent probablement leur niche écologique aujourd’hui, certains scientifiques suggèrent que la Terre primitive était sans doute beaucoup plus pourpre qu’elle ne l’est aujourd’hui.
Une étude menée en 2022 à l’Université du Maryland s’est penchée sur les raisons pour lesquelles les plantes réfléchissent la lumière verte, alors même que le soleil émet la majeure partie de sa lumière dans le spectre bleu-vert. Les scientifiques ont avancé que le rétinal, une molécule photosensible apparue sur Terre avant la chlorophylle, absorbe la lumière verte et réfléchit la lumière rouge et violette, qui apparaîtrait violette à l’œil nu.
Lorsque la molécule de chlorophylle est apparue sur Terre, principalement grâce à l’augmentation du taux d’oxygène, la lumière verte du soleil était déjà absorbée par les plantes via le rétinal. La molécule a donc absorbé toute autre lumière disponible. Bien que le soleil émette moins de lumière dans ce spectre, la chlorophylle faisait partie d’un système photosynthétique plus sophistiqué et efficace, et la Terre a commencé à prendre sa teinte verte.
Mais sur les exoplanètes pauvres en oxygène orbitant autour de naines rouges froides, la situation pourrait être tout autre. Coelho a développé divers modèles de planètes semblables à la Terre dans des environnements plus ou moins humides, et nombre de leurs «signatures lumineuses» simulées se sont révélées violettes.
«Si des bactéries pourpres prospèrent à la surface d’une Terre gelée, d’un monde océanique, d’une Terre boule de neige ou d’une Terre moderne orbitant autour d’une étoile plus froide», a déclaré Coelho dans un communiqué de presse, «nous disposons désormais des outils nécessaires pour les trouver.»
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