4.1.4 Pluton - Charon

                                        Le couple Pluton Charon est un système de planète double, à l'instar de la Terre et de la Lune. Ce type de système procure aux corps qui le composent une plus grande stabilité d'orbite, moins chaotique, propice au maintien de conditions stables et donc au développement de la vie. Ainsi, sans la Lune, nous ne serions sans doute pas en train de nous poser ces questions. Cependant, Pluton est très éloigné du Soleil. Celui-ci n'apparaît que comme une grosse étoile et le froid qui y règne est intense (de l'ordre de 100°K, soit -170°C). De plus, la densité de cette planète laisse supposer une composition en partie égale de roches et de glace. Enfin, la quasi absence d'atmosphère  interdit à tout élément de s'y trouver à l'état liquide.
                                        Dans ces conditions, il est très improbable, voire impossible à toute forme de vie telle que nous la connaissons de s'y développer, tant bien même des éléments prébiotiques y auraient été amenés par des comètes (Pluton et Charon, de part leurs orbites très excentriques et leur composition évoquent des objets issus de la ceinture de Kuiper).
                                        Une mission, Pluto express, est à l'étude afin d'affiner nos connaissances sur cette partie inexplorée du système solaire.

     4.2 Les planètes gazeuses

                        4.2.1 Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune

                                       Ces planètes ont en commun une atmosphère gazeuse, voire semi solide pour Neptune, composée en majorité d'hélium et d'hydrogène. A mesure que l'on s'enfonce dans cette atmosphère, la pression augmente jusqu'à liquéfier puis solidifier ces gaz. Le noyau est sans doute composé de roches et d'hydrogène métallique (sous de fortes pressions, l'hydrogène se solidifie et acquiert des propriétés métalliques).
                                        L'enveloppe gazeuse de ces planètes date de la formation du système solaire. Trop éloignées du Soleil pour que celui-ci les échauffe suffisamment, ces corps ont conservé ces gaz issus du disque protoplanétaire original.

                                        Bien que la température qui y règne soit très basse, il est probable qu'une chimie prébiotique puisse se développer dans l'atmosphère de ces planètes. En effet, on a pu y détecter des hydrocarbures assez complexes issus du méthane. Ces composés donnent cette couleur rouge orangée à l'atmosphère de Jupiter. Il est cependant très improbable qu'une vie ait pu s'y développer.
Par contre, les satellites de ces planètes qui sont décrits dans le paragraphe suivant procurent pour certains de grandes espoirs aux scientifiques en quête de vie extraterrestre.

      4.3 Les satellites des planètes gazeuses

                        4.3.1 Conditions intrinsèques

                                    4.3.1.1 Distance - température

                                    Les enveloppes externes des corps du système solaire sont directement en contact avec le milieu interplanétaire, lui même constitué de quatre composantes:
- Les poussières
- Le rayonnement cosmique, formé de noyaux atomiques de très forte énergie (>100Mev) provenant d’autres étoiles de la galaxie, ou du soleil lors des éruptions solaires.
- Le gaz neutre interstellaire.
- Le vent solaire, qui est un plasma composé principalement d’ions H⁺ et He⁺⁺. Il a pour particularité d’ioniser l’atmosphère des planètes et des satellites qui en possèdent, entourant ces corps d’une ionosphère planétaire.

                                    Le soleil en outre rayonne dans toutes les longueurs d’ondes, du X aux infrarouges. Cette luminosité produit une énergie radiative qui échauffe les corps du système solaire. Elle est inversement proportionnelle au carré de la distance qui sépare l’astre du soleil. Au delà de l’orbite de mars, cette chaleur est insuffisante pour maintenir directement des températures positives, et grève par là même les processus de développement biologiques.

                                    Ne considérant que ce rayonnement, on pourrait donc dire que le développement de toute vie est très improbable au delà de la ceinture des astéroïdes, donc sur les satellites des planètes extérieures, la température théorique y régnant étant trop basse.

                                               4.3.1.2 Gravité - atmosphère

                                    Comme il a été décrit précédemment, la vie doit pouvoir bénéficier pour se développer d'un milieu liquide, de préférence composé d'eau. Or, cet élément doit, pour pouvoir subsister à l'état liquide, se trouver sous une certaine pression qui dépend de la température. D'une façon générale, l'état liquide ne peut se maintenir dans le vide. En fonction de la température ambiante, un liquide sous faible pression soit se vaporisera, soit gèlera instantanément. D'autre part, les gaz composant une quelconque atmosphère étant constitués au niveau microscopique de molécules animées d'une vitesse moyenne inversement proportionnelle à leur masse atomique, ils ont besoin, pour se maintenir à proximité du sol, d'une certaine gravité générant une vitesse de libération supérieure à leur propre vitesse moyenne. Sans cette gravité, les gaz s'échappent dans l'espace: d'abord les plus légers (H₂, He) puis les plus lourds (CH₄, N₂). La gravité étant proportionnelle à la masse du satellite, on peut dire qu'en deçà d'un certain volume et indépendamment de la température ambiante, il est impossible à un astre de retenir une atmosphère, donc un élément liquide, et dès lors de permettre à la vie de s'y développer.

                        4.3.2 Conditions locales

                                    4.3.2.1 Énergie gravitationnelle - L’effet de marées

                                    Ces éléments étant posés, on constate à priori qu'aucun des satellites des planètes extérieures ne peut abriter les conditions favorables au développement de la vie. Or, un autre élément très important est à prendre en compte lorsque l'on parle de satellites, et non de planètes; il s'agit de l'effet de marée provoqué par la proximité de ces énormes et massives planètes gazeuses, dont le champ gravitationnel déforme et tiraille les corps en orbite autour d'elles. Ces déformations génèrent d'important mouvements de la croûte des satellites, et cette énergie colossale est dissipée principalement en chaleur. Dès lors, leur température  est bien supérieure à ce qu'elle serait si seulement l'énergie du soleil les réchauffait. Ainsi Io, proche de Jupiter, possède un volcanisme actif de soufre dont certaines coulées ont été mesurées à plus de mille degrés. De même, il pourrait exister sous les croûtes gelées d'Europe et de Ganymède, voire de Callisto, des océans d'eau liquide, propices à une activité biologique.  Sans l'énergie gravitationnelle de Jupiter, ces masses d'eau serait à jamais restées solides.

                                               4.3.2.2 Énergie radioactive

                                    Une autre source d'énergie interne aux satellites et planètes provient de la chaleur dégagée par la décomposition radioactive de certains isotopes instables. Importante aux débuts de l'histoire du système solaire, cette source se tarit peu à peu par la raréfaction des éléments radioactifs naturels, ceux ci peu à peu devenant des éléments stables. Les principaux éléments entrant en jeu dans ce processus sont le thorium (n° atomique 90), et l'uranium (92).
                                    Il est à noter que cette énergie est la seule qui, de près où de loin, ne provienne pas du soleil.

                        4.3.3 Hypothèses et possibilités

                                    4.3.3.1 Europe

                                    L’observation systématique de Europe par la sonde Gallileo actuellement en orbite autour de Jupiter a permis de confirmer la présence, sous une croûte de glace superficielle, d’un océan d’eau. Cette présence était suspectée de longue date depuis que les observations des sondes voyager à la fin des années 1970 avaient montré une surface comparable aux images des banquises terrestres au dégel. Le fort albédo et la quasi absence de cratère en confirmèrent la jeunesse. S’appuyant sur cette hypothèse, les parties sombres suivant les craquelures de la glace ont été interprétées comme des résurgences du milieu liquide sous jacent, coloré par des sels en dissolution. Cette glace superficielle est formée d’eau, comme le confirme la présence d’une atmosphère très ténue d’oxygène, issue de la décomposition de H2O sous l’action du rayonnement solaire.
                                   L’énergie nécessaire au maintien d’eau liquide provient de l’énorme force gravitationnelle induite par Jupiter. Sans cet apport et à cette distance du soleil, l’océan serait figé depuis très longtemps. Cet océan, dont la profondeur est estimée à environ 50 km, serait très propice au développement de la vie. Isolé de la lumière solaire, il ne pourrait s’agir que d’organismes comparables aux archaebactéries, n’ayant pas besoin de la lumière pour croître. Cette hypothèse a justifié la mise en route de la mission Europa Orbiter qui atteindra le satellite en 2007.

                                               4.3.3.2 Titan

                                    Titan, satellite de Saturne, est le second en taille de tout le système solaire, après Ganymède. De plus, il est le seul à posséder une réelle atmosphère, puisque la pression au niveau du sol atteint 1,5 fois la pression terrestre. Il s’agit d’une atmosphère réductrice, principalement composée de CH₄, C₂H₆, CH3D (D étant le deutérium, isotope de l’hydrogène dont le noyau comprend un proton et un neutron), C2H2 et N2, majoritaire. Egalement observés en moindres proportions, H2, HCN, C3H8, C2H4, C3H4, C4H2, HC3N, C2N2, CO2 et CO. A partir de la masse moléculaire moyenne de cette atmosphère (28,6), on a suspecté la présence d’un gaz lourd qui, au regard de la pression de vapeur saturante et des conditions régnant à la surface du satellite, ne peut être que de l’argon. Le rapport A/N2 serait de 0,15 environ.
                                    Aux très basses températures de Titan, certaines molécules se condensent sous forme de clathrates (au dessous de 100K, soit - 173°C). Il s’agit de molécules de forme générale (x,nH2O) dans lesquelles une molécule x est piégée par des molécules d’eau reliées entre elles en un réseau cristallin. Dans le cas de Titan, x est principalement représenté par du méthane CH4 et de l’azote N2.
                                    La faible densité de Titan (1,9) traduisant une prédominance de glaces et la présence de nombreuses molécules dans l’atmosphère laisse à penser que celle-ci est secondaire, c’est à dire issue du globe lui même et des clathrates qui en composent la surface. Il est probable que le méthane est réparti en lacs s’évaporant partiellement. Le méthane gaz est alors d’une part dissocié et génère les autres composés carbonés sous l’action de la lumière (photochimie) alors que le restant retombe en pluie dans les lacs dont il est issu. Seuls l’éthane et le propane restent liquides, mélangés à ces lacs en faibles proportions. L’azote, bien que restant gazeux, subit des transformations similaires et participe par ses produits de dissociation à la formations de molécules prébiotiques relativement complexes, telles que l’acide cyanhydrique HCN dont la polymérisation aboutit à l’adénine, une des quatre bases de l’ADN.

                                    Bien que très froide et sombre, la surface de Titan pourrait abriter des rudiments d’activité biologique, l’atmosphère riche en composés prébiotiques et protectrice de l’environnement interplanétaire hostile jouant un rôle capital dans cette hypothèse. La mission Cassini-Hyugens dévolue à cette étude apportera sans doute en 2004 les réponses aux nombreuses questions soulevées par ce satellite.

                                  4.3.3.3 Ganymède, Callisto.

                                         Ces deux satellites à priori ne présentent que peu de possibilités de développement de la vie. Ils sont en effet dépourvus d'atmosphère, et la température qui y règne est très basse. Il semble néanmoins, au vu des informations que nous transmet Gallileo, que, à l'instar d'Europe, se soit sous leur surface que les conditions favorables soient à rechercher. Leur densité traduisant une forte proportion de glace, il est possible, surtout pour Ganymède qui plus près de Jupiter en reçoit plus d'énergie gravitationnelle, que sous une croûte glacée se trouve un océan d'eau liquide. Ces données sont à confirmer par la sonde mais, si elles se confirment, elles font de ces corps deux nouveaux postulants à une activité biologique.

                                             4.3.3.5 Triton

                                Triton est, de par sa taille, le dernier et plus lointain candidat à un développement de la vie. Il est cependant peu probable qu'elle puisse y demeurer en surface, dans la forme que nous en connaissons. Triton est en effet le satellite le plus froid du système solaire. Ceci est du d'une part à son grand éloignement du soleil qui vu de si loin n'est qu'une grosse étoile, et d'autre part à son albedo élevé qui réfléchit le peu d'énergie que notre étoile lui fait parvenir. Néanmoins, Triton n'est pas un astre mort. Une activité cryovolcanique, c'est à dire un volcanisme froid, y a été détectée, probablement de méthane. Ceci traduit une activité intérieure à l'origine de ce cryovolcanisme dont l'origine est probablement l'attraction de Neptune. Dès lors, la vie étant, comme on l'a vu, capable de s'adapter à des milieux très hostiles, l'éventualité d'une activité biologique sur Triton n'est pas totalement à exclure. Malheureusement,  aucune mission dévolue à l'étude du satellite n'est prévue pour le moment, et cette question restera donc longtemps en suspens.