Sur la probabilité d'une civilisation extraterrestre...

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...sur UMMO

kouros@ovni.ch

C.P. Kouropoulos



 

Mais où sont les extraterrestres?

      D’intéressants arguments jettent un doute sur la présence, sous nos cieux, de vaisseaux spatiaux d’étrangers humanoïdes très divers.

      Les conditions qui virent naître sur Terre la vie intelligente furent exceptionnelles.

      Par son rayon, sa faible inclinaison sur le disque de la Galaxie et sa faible excentricité, l’orbite du Soleil participe de l’étroite bande en co-rotation avec les bras spiraux : les croiser périodiquement signifierait la mort certaine d’une espèce intelligente à travers les trop fréquentes explosions de supernovae et perturbations des comètes du nuage de Oort. Il en va de même des orbites excentriques, qui approchent trop du centre. Quant aux bords du disque galactique, la rareté des supernovae y rend la synthèse des éléments lourds nécessaires à la vie trop faible. 

      Voilà qui élimine d’emblée 90% de la Galaxie.

      Deux tiers des étoiles restantes sont des doubles rapprochées, leur instabilité gravitationnelle prévenant la formation de planètes.

      Si les étoiles massives se consument en quelques centaines de millions d’années, trop vite et avec un spectre trop riche en ultraviolets pour y voir éclore la vie, les petites, orangées, dont la longévité dépassera de loin celle du Soleil, exigeraient d’un astre propice à la vie une orbite si étroite que les effets de marée en ralentiraient la rotation jusqu’à ce que, tel Mercure ou Vénus, il finisse avec un jour comparable avec la durée de sa révolution. D’un côté, une longue nuit glacée, de l’autre, un jour interminable et torride. Il faut donc une étoile de 0,6 à 1,20 Masses solaires. (*) En voilà encore neuf sur dix d’éliminées.

      Elle devra avoir un disque d’accrétion protoplanétaire, que la moitié des étoiles possèdent, qui ne soit trop dense, car les planètes nouvellement formées spiraleraient vers l’étoile centrale, et dont la durée de vie soit brève.

      Nous voilà déjà au dixième de pour-cent. 

      Au commencement de sa formation, il y a 4,6 milliards d’années, le disque d’accrétion protoplanétaire vit l’explosion dans son voisinage d’une intense supernova. Elle en vitrifia les débris en chondrules, accélérant la formation des planètes de sorte qu’elles ne spiralent pas vers le centre. La probabilité de cette occurrence dans un voisinage de 300 années-lumière d’un système lors de sa formation est de un pour mille.

      La probabilité tombe au millionième.

      Au moins une géante telle que Jupiter doit être présente afin d’absorber un maximum de comètes et d’astéroïdes. Leurs impacts fréquents sur les planètes intérieures y gêneraient l’éveil d’une intelligence ; cela rend improbable son éclosion autour des géantes gazeuses qui attirent trop d’impacts pour qu’elle puisse progresser.

      Et ces géantes doivent être assez éloignées du Soleil et leur orbite assez circulaire pour permettre la formation d’une Terre: la proximité de Jupiter à la ceinture d’astéroïdes prévint sa coalescence. Par ailleurs, les systèmes dont la géante est proche de l’étoile centrale voient leurs composants se volatiliser et les intenses lignes magnétiques des deux corps périodiquement s’emmêler, créant des bouffées de vent solaire explosives dont l’intensité annihilerait toute vie sur une planète potentiellement habitable. 

      Si la distance héliocentrique de la Terre avait été de quatre pour cent moindre, l’effet de serre en aurait déjà depuis longtemps vaporisé les océans. Eût-elle été d’un pour cent supérieure qu’ils auraient gelé voilà deux milliards d’années. Mais sous une pression supérieure de dioxyde de carbone, une tectonique des plaques hyperactive et une planète initialement gelée qui se réchauffe avec son étoile, un rayon supérieur est envisageable. (**)

      La planète devra avoir entre 0,85 et 1,33 masses terrestres. En deçà, elle laisserait s’échapper la vapeur d’eau. Au-delà, à l’instar de Jupiter et des géantes extérieures, elle conserverait son hydrogène, son ammoniaque et son méthane.

      Essentiels aussi le magnétisme substantiel, et donc la magnétosphère, rares pour une planète intérieure, qui protégèrent la vie des rayons cosmiques nocifs ; la présence d’un satellite de taille exceptionnelle, la Lune qui durant l’évolution du vivant stabilisa l’axe de rotation terrestre, lequel eût sinon chaotiquement varié entre 0° et 85° du plan orbital au lieu de ne s’éloigner que de 2.6° de sa valeur moyenne de 23.5°, et le thermostat naturel basé sur le cycle du dioxyde de carbone. Ce dernier implique une tectonique des plaques, naturelle en présence d’océans. Le carbonate fossile y accumule le dioxyde de l’atmosphère. S’il n’y était constamment relâché par la subduction de ces plaques et le volcanisme, notre planète aurait refroidi à l’époque où le Soleil était plus froid. Ensemble, ces facteurs créèrent un climat d’une grande constance durant les quatre derniers milliards d’années. 

      L’inexistence de tectonique des plaques sur Mars, sa faible masse et sa distance héliocentrique en firent rapidement un astre mort. Cette tectonique repose sur l’activité du magma et sur la convection résultant d’une différence de température entre les fonds océaniques et continentaux : les continents granitiques flottent de façon stable au-dessus du niveau des fonds océaniques, refroidis et en basalte plus dense. Sans cette double composition basalte/granit, il n’y aurait ni continents ni dérive continentale. Finalement, il fallut l’apparition de la végétation pour transformer le dioxyde de carbone en oxygène.

      Remarquer que les formes de vie marine les plus évoluées, les mammifères marins et certains oiseaux, même des régions arctiques, sont d’origine terrestre ou viennent de régions tempérées et que les zones apparemment inhospitalières de notre planète restent en contact permanent, à travers la composition atmosphérique, les courants aériens ou marins et la vie qu’ils portent, voire par migrations saisonnières, avec l’écosystème global et ses régions tropicales. Même si une vie diverse et évoluée occupe aujourd’hui des niches à première vue inhospitalières de notre planète, sa genèse évolutive et sa survie reposèrent et reposent encore sur l’existence d’un écosystème global riche, durable et foisonnant, à l’histoire unique.

      La naissance d’une vie intelligente, par opposition à ses formes primitives, serait rare.

      Son développement demanda au moins cinq milliards d’années, en comptant une première génération d’étoiles pour en synthétiser les éléments essentiels (100 millions d’années), la formation d’un système stellaire de la seconde génération tel que le nôtre, et le temps nécessaire à l’évolution biologique. Il est vraisemblable que celle-ci commença en formes primitives avant même que la Terre n’existât : les premières bactéries y apparurent il y a 3,85 milliards d’années, juste après sa naissance.

      La complexité de cette vie bactérienne, de son ADN, et le fait que les océans primitifs étaient jusqu’alors portés à de hautes température par les impacts encore fréquents de comètes a suggéré à certains que la Terre aurait été ensemencée par les organismes primitifs d’un système stellaire plus ancien : cela ferait donc de la vie intelligente un phénomène de la quatrième génération d’étoiles, dont deux d’étoiles massives au cycle rapide servant à la production des éléments lourds, et deux de type solaire, ce qui fait dix milliards d’années.

      Or, les premières étoiles de la Galaxie naquirent il y a dix milliard d’années, et la majorité d’entre elles, un milliard d’années plus tard. Il y a cinq milliards d’années, la fréquence des supernovae eût stérilisé toute vie. 

      Même dans un écosystème de type terrestre, aussi improbable que soit cette vie, l’apparition de l’homme serait, selon des spécialistes de l’évolution, plus improbable encore. Notre existence civilisée est le fruit de coïncidences successives si extraordinaires que c’est un peu comme si nous avions tiré les combinaisons du tiercé gagnant des milliers de fois de suite! Cela suggéra à quelques auteurs dotés d’un solide bagage scientifique la divinisation du hasard et à d’autres, non moins compétents, une intervention divine.

      Tipler estime qu’une civilisation maîtrisant la nanotechnologie et l’intelligence artificielle, ce que nous sommes sur le point de réaliser, mettra, en s’étendant d’étoile en étoile à l’aide de micro-sondes intelligentes qui construiront des bases avancées, deux copies d’elles-mêmes et de nouveaux écosystèmes, 600’000 ans pour coloniser la galaxie en utilisant de l’eau et de minuscules quantités d’antimatière comme combustible afin d’atteindre un dixième de la vitesse de la lumière.

      Des moyens exotiques tels que des micro-Trous Noirs ou des solitons, topologiques ou non, pour catalyser la conversion de la matière en énergie réduiraient encore cette durée. La réduction apportée par une hypothétique propulsion inertielle ou des voyages à travers un univers superluminal, s’ils étaient possibles, serait encore plus spectaculaire.

      À l’aide de la propulsion thermonucléaire, cela prendrait quelques millions d’années ; des dizaines de millions en propulsion chimique.

      Pourquoi si peu?

      Dans son orbite galactique, le Soleil croise d’autres astres qui, comme des conducteurs ivres, empruntent en sens inverse cette autoroute, à la même vitesse. En y sautant, on atteint sans autre l’antipode galactique en un quart d’orbite, soit 25 millions d’années. À l’échelle de l’âge de l’Univers ou de la vie sur Terre, cette durée est infinitésimale.

      Eusse l’émergence d’une civilisation avancée été probable, il en existerait d’innombrables alentour. S’il n’en était émergé qu’une, elle aurait visiblement transformé la Galaxie à large échelle, ce qui aurait été remarqué. De même pour le système solaire, apparemment vierge. D’où le paradoxe de Fermi: si les extraterrestres existent, pourquoi ne sont-ils pas déjà ici, depuis des milliards d’années?

      Même si une loi galactique défendait aux civilisations avancées de nous contacter, leur diversité nécessairement supérieure engendrerait des vues divergentes : prenez deux extraterrestres, et vous risquez d’avoir trois opinions!

      Aucune civilisation étrangère n’ayant encore émergé dans notre voisinage durant le dernier milliard d’années, Tipler en conclut que la probabilité que cela survienne est minime. Et que nous devons être la première espèce intelligente dans notre Galaxie.

 

      À moins que les conditions si improbables de notre genèse ou de notre développement aient été le fait d’une civilisation avancée qui camouflerait sa présence...

      Mais la naissance de la vie pourrait être uniquement liée aux conditions rares et exceptionnelles qui régnèrent sur Terre, sans recours à une quelconque panspermie, naturelle ou induite. La Lune, beaucoup plus proche il y a quatre milliards d’années, créait sur une Terre tournant bien plus vite sur elle-même, toutes les deux à trois heures, de véritables raz de marées. En conséquence, de vastes régions côtières, de plusieurs centaines de kilomètres, périodiquement inondées, soumises à une variation rapide et cyclique de la salinité y réalisaient naturellement l’amplification génique de type PCR à la base de la biotechnologie moderne, qui coupe, multiplie l’ADN et en accélère exponentiellement l’évolution. En quarante cycles, une molécule d’ADN sera ainsi reproduite à mille milliards d’exemplaires. Il en aurait été de même de ses précurseurs évolutifs, en synergie avec certaines argiles. Pareil phénomène ne se produisit ni sur Mars, dépourvu de Lune massive, ni sur des Mondes entièrement recouverts d’océans. Ce serait là une réponse possible au paradoxe de Fermi: la vie, surtout intelligente, étant bien plus rare dans l’Univers qu’on ne l’imagine. 

http://www.newscientist.com/news/news.jsp?id=ns99994786

 

 

 

 

Y-a-t-il une civilisation avancée originaire d’Ummo?

      Laissons les éléments faisant penser à un canular tels que UMMO ~ HUMO, le fait que IUMMA ne peut être Wolf 424 et d’autres incongruités mentionnées ici. Le système stellaire décrit dans les lettres pourrait-il avoir vu naître une civilisation humaine avancée? 

  Ummo Iumma Terre Soleil
Masse 1.566 MT 0.7433MS 1MT 1MS
Rayon 7251.6Km 339’370Km 6378Km 696’000Km
Magnitude absolue   7.4   4.83
Demi-grand axe à l’étoile    0.6657UA   1UA  
Excentricité 0.007833   0.0167  
Température   4580.3°K   5780°K

 

      La masse de IUMMA vaut 0.7433 fois celle du Soleil.

      Elle se situe donc dans l’intervalle de 0.6 à 1.2 masses solaires permettant une vie intelligente, selon divers spécialistes (voir les notes plus bas).

      Mais IUMMA est improbablement sombre: la luminosité d’un astre de la séquence principale étant proportionnelle à la 3.9ième puissance de sa masse, la magnitude absolue de IUMMA aurait dû être 6.03 et sa luminosité 31.44% de celle du Soleil. Dans ce cas, une vie intelligente y eût été possible. Vu sa magnitude absolue, cette luminosité n’est que de 9.4% de celle du Soleil, une anomalie incompréhensible.

      Et la masse de UMMO dépasse la limite supérieure de 1.33MT au-delà de laquelle une planète dans la zone habitable, et surtout au-delà, garde son méthane, son ammoniaque, son hydrogène et son hélium. Selon les données des lettres, UMMO ne reçoit que 21.15% , soit un peu plus du cinquième du flux solaire sur Terre et moitié moins que Mars (42.92% du flux terrestre). Ceci, à leur rayon moyen. Elle se trouve donc au-delà de la zone habitable et l’idée de centrales solaires sur UMMO semble bien incongrue... (Si IUMMA avait la luminosité standard attendue de sa masse, UMMO recevrait 70.7% du flux solaire)

      À moins qu’il en émane une importante chaleur tellurique ou que l’effet de serre y soit extrême, il y fait froid! (Que 99.6 MKm soit le rayon moyen ou le demi-grand axe ne change pas grand chose au flux sur UMMO, vu sa faible excentricité). 

      UMMO serait donc un astre trop froid pour des océans et des lacs d’eau liquide étendus, avec une atmosphère d’hydrogène, d’hélium, de dioxyde de carbone, de méthane et d’ammoniaque, ces derniers y formant des océans tandis que le dioxyde de carbone et l’eau seraient généralement solides à sa surface. Le flux solaire équatorial y est celui observé à une latitude terrestre de 77.8° aux équinoxes. Mais ici, le Gulf Stream et les courants atmosphériques des tropiques tempèrent le froid. Et un arbre ou un homme y reçoivent, par leur verticalité, un flux solaire acceptable, contrairement au sol irradié en lumière rasante.

      Les marées standard qu’engendre IUMMA y sont 2.86 (2.93 au périhélie) fois celles du Soleil sur Terre et 1.14 fois celles sur Vénus, à l’excentricité comparable (0.0068), soit à peu près les marées de la Lune au périgée ou bien celles, moyennes, lors d’une pleine ou d’une nouvelle Lune, mais en continu. (Les marées lunaires standard sont de 2.16 fois celles du Soleil.) À condition que leur viscosité soit comparable, UMMO verrait ralentir sa rotation plus vite que la Terre et que Vénus, dont le jour vaut maintenant 243 jours terrestres, en bonne part à cause d’une collision passée. 

      Pour que les 1.8% de CO2 atmosphérique de UMMO qui contribuent essentiellement à son effet de serre persistent en dépit de l’érosion chimique accélérée des sols par les pluies acides, de son assimilation rapide par la vie végétale, dans le squelette des animaux et la coquille ds mollusques, en supposant la planète réchauffée par un effet de serre aussi extrême qu’improbable, et vivante en dépit de son faible ensoleillement, il faudrait son recyclage continuel dans un volcanisme hyperactif par la subduction accélérée des plaques continentales résultant de leur dérive, supposée ne pas exister du tout sur UMMO.

      Pour avoir un bilan thermique compatible avec la vie, même avec une atmosphère essentiellement composée de gaz à effet de serre, il faudrait néanmoins approcher UMMO de IUMMA, ce qui y accroîtrait significativement les marées et y ralentirait les jours.

      Les lettres ne mentionnent aucune Lune stabilisant son axe de rotation, dont l’inclinaison varierait chaotiquement de 0° à 85° et qui semble avoir été essentielle à la genèse de la vie, ni de géante telle que Jupiter à une distance comparable, pour capter les comètes et astéroïdes qui seraient fatals à toute espèce intelligente. Les catastrophes cosmiques et climatiques y seraient nombreuses et bien plus sévères que sur Terre, avec ses glaciations. (Une géante située là où se trouve la seconde planète de leur système serait trop proche, concentrerait les comètes dangereuses dans le voisinage d’UMMO et même interdirait sa coalescence initiale, comme c’est le cas de la ceinture d’astéroïdes de notre système entre Mars et Jupiter, à cause de sa perturbation gravitationnelle.) 

      Bref, la probabilité de voir émerger une intelligence humaine avancée sur UMMO telle que décrite dans les lettres est quasiment nulle. Seule une vie primitive pourrait y survivre à proximité de sources thermales, mais vraisemblablement pas y apparaître, étant donné le climat global, son histoire et l’absence d’une Lune massive et proche.

 

 

 

 

ADDENDUM

Rayon héliocentrique moyen d’une planète: r = a(1+ e2/2)

En unités solaires :

Rayon de l’étoile en fonction de la magnitude absolue MA et de sa température de surface T, données dans les lettres (MAUmmo = 7.4 ; MASoleil = 4.83)

Luminosité = (TIumma/TSoleil)4(RIumma/RSoleil)2

                   = 2.512(MASoleil-MA)

R = 2.512dMA/2 (TSoleil/TIumma)2

Flux standard d’énergie solaire :

Puissance de l’énergie Solaire = Luminosité ( rTerre/ rUmmo)2

                           = 0.2115   (Max = 0.215 , Min = 0.208)

Marées de Iumma sur Ummo en fonction des masses stellaires :

(RUmmo/RTerre)(MIumma/MSoleil)( rTerre/ rUmmo)3

Vu que la luminosité est proportionnelle à la masse à la puissance 3.9 et que le flux diminue comme l’inverse du carré du rayon :

Limite extérieure d’habitabilité:

RMax M1.95   où RMax est en UA depuis l’étoile (si elle avait la luminosité du Soleil) et M sa masse.

Limite du rayon où les marées atteignent la moitié de leur hauteur sur Mercure: 

RMin = 0.67M1/3 (= 0.6UA pour UMMO-IUMA).

En égalisant les deux termes, on trouve la masse minimale d’une étoile permettant une civilisation:

MMin = (0.67/RMax)1/(1.95-1/3)

 

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(*)       La valeur de 0.6 MS résulte de la moitié des marées de Mercure à la limite extérieure d’habitabilité correspondant à 1.5UA autour du Soleil, soit la distance de Mars (voir plus bas). Quant à la limite supérieure, elle impose, d’une part des étoiles au-delà du type F7 (en dessous de 1.2MS), les précédentes ayant des flux ultraviolets fatals. Et, d’autre part, une durée d’habitabilité de plus de 3 Milliards d’années (en dessous de 1.5MS), ce qui est peu. (Cette durée égale à la masse (de combustible) sur la luminosité (consommation). Elle est donc de 1010 M-2.9 années.) Retour au texte

(**)      Les données du texte, de 0.96 à 1.01 UA valent pour la Terre, ce qui impose une étoile de plus de 0.77MS. En fait, la limite extérieure d’habitabilité dépend de la pression du gaz carbonique et de savoir si la planète, initialement glacée, s’est ensuite réchauffée avec son étoile, ce qui permet des étoiles plus petites. Cela explique que certains auteurs avaient considéré que l’intervalle habitable autour du Soleil était de 1+ 0.04UA (Métoile > 0.76MS), tandis que d’autres placent la limite extérieure RMax à 1.15UA (Métoile > 0.72MS), voire à 1.7UA sous 10 bars de CO2 (Métoile > 0.56MS, toujours avec la moitié des marées de Mercure). Mais alors, il faudrait une masse planétaire atteignant la limite supérieure et un système de recyclage du CO2 extrêmement efficace, et donc une tectonique des plaques hyperactive, ce qui devient peu plausible pour une civilisation avancée. Tout dépend de ce qu’on attend d’une planète: une vie rudimentaire ou une civilisation avancée?  Retour au texte