Pourquoi faut-il un liquide
Dans un gaz, les molécules s’éparpillent et interagissent à peine; dans un solide, elles ne bougent plus du tout. Un liquide offre un juste milieu: les particules sont mobiles, tout en étant assez rapprochées pour se rencontrer et former des composés complexes.
C’est pourquoi la recherche de la vie se concentre sur les liquides. La question n’est pas de savoir s’il y a de l’eau, mais s’il y a quelque chose de liquide assez longtemps, avant de déterminer de quelle substance il s’agit.
- Eau : large gamme, dissout beaucoup de choses
- Ammoniac : liquide à des températures plus basses
- Méthane : liquide seulement par grand froid
La bande montre le principal avantage de l’eau: une large plage de températures dans laquelle elle reste liquide. Chez les autres candidats, cette plage est nettement plus étroite, ce qui exige des conditions beaucoup plus précises.
Les limites des substituts
Dissout énormément de substances, reste liquide sur une large plage de températures, et sa glace est plus légère que l’eau, donc elle flotte au lieu de geler tout un plan d’eau
Dissolvent un autre ensemble de substances, restent liquides sur une plage étroite, et les réactions avancent extrêmement lentement dans un tel froid
La glace mérite une explication à part. L’eau solide est plus légère que l’eau liquide: la glace flotte et forme un couvercle à la surface du plan d’eau, préservant la vie en dessous. Pour presque toutes les autres substances, la phase solide est plus lourde et coule, gelant tout jusqu’au fond.
La principale objection aux solvants froids, c’est la vitesse. À moins 180 degrés, la chimie est si lente que l’âge de l’Univers pourrait ne pas suffire à faire apparaître quelque chose de complexe.
Malgré tout, ces endroits sont étudiés sérieusement. Un satellite de Saturne possède des lacs de méthane liquide, ce qui en fait le seul astre connu, en dehors de la Terre, où un liquide existe durablement à la surface.
Les scientifiques ajoutent toutefois une réserve prudente. Nous cherchons une vie semblable à celle que nous connaissons, parce que nous ne savons pas rechercher l’inconnu: nous ignorons comment la reconnaître. C’est une limite de la méthode, pas une conclusion sur la nature.
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Sources
- L’ammoniac liquide et les hydrocarbures sont considérés comme des solvants possibles pour la vie
- leurs limites comprennent une plage étroite de températures à l’état liquide et des réactions chimiques extrêmement lentes aux températures correspondantes