La vie sur les planètes extraterrestres ne connaîtrait probablement pas le jour et la nuit

La vie telle que nous la connaissons sur Terre est façonnée par des cycles naturels comme le jour et la nuit, un phénomène régi par le mouvement de notre planète autour du Soleil. Mais si nous regardons au-delà de notre propre monde, vers les exoplanètes en orbite autour d’autres étoiles, il devient évident que beaucoup de ces mondes ne connaissent probablement pas de cycles jour-nuit. Cette absence pourrait radicalement influencer l’évolution de la vie sur ces planètes. 

L’absence de cycle jour-nuit

Une question intrigante est de savoir si les extraterrestres dorment. Sur Terre, le sommeil et d’autres comportements vitaux sont étroitement liés au rythme circadien, une horloge biologique interne qui régule le fonctionnement de nombreux organismes. Ce rythme repose principalement sur l’alternance du jour et de la nuit. Cependant, sur de nombreuses planètes potentiellement habitables, ce cycle n’existe pas, ce qui nous pousse à repenser comment la vie pourrait s’y organiser.

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Bien qu’il soit difficile d’imaginer un monde sans lumière naturelle, il existe sur Terre des organismes qui prospèrent dans des environnements dépourvus de lumière, comme les profondeurs océaniques ou le sous-sol. Ces organismes nous offrent une fenêtre sur la manière dont la vie pourrait s’adapter à des conditions extraterrestres similaires, sans cycle circadien.

Selon les estimations, la Voie lactée pourrait abriter entre 100 et 400 milliards d’étoiles. Parmi elles, environ 70 % sont des naines rouges, ou naines M, des étoiles beaucoup plus petites et froides que notre Soleil. En 2013, une étude des exoplanètes a révélé que 41 % de ces naines M pourraient avoir des planètes situées dans la zone « Boucles d’or », une région où la température permet la présence d’eau liquide, essentielle à la vie telle que nous la connaissons.

Cela se traduit par près de 29 milliards de planètes situées dans la zone habitable de naines M. Cependant, la présence d’eau, et encore moins de vie, reste hypothétique. Néanmoins, ce nombre impressionnant de planètes potentiellement habitables ouvre la voie à des spéculations sur la manière dont la vie pourrait évoluer dans des environnements radicalement différents du nôtre.

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Les planètes verrouillées par la marée

Les planètes en orbite autour de naines M sont souvent soumises à un phénomène appelé « verrouillage par la marée ». Cela signifie qu’un hémisphère de la planète est toujours tourné vers son étoile, tandis que l’autre reste dans l’obscurité permanente. Ce phénomène se produit parce que la proximité entre la planète et son étoile entraîne une forte attraction gravitationnelle, ralentissant la rotation de la planète jusqu’à ce qu’elle soit synchronisée avec son orbite.

Les planètes verrouillées par la marée n’ont donc ni jour, ni nuit, ni saisons. Leurs conditions sont très différentes de celles de la Terre. Pourtant, de nombreux chercheurs pensent que ces planètes, comme Proxima Centauri b, notre voisine à seulement quatre années-lumière, pourraient abriter la vie. Cependant, cette vie devrait évoluer sans l’influence des cycles circadiens traditionnels qui gouvernent la plupart des formes de vie terrestres.

Sur Terre, le cycle circadien influence de nombreux aspects de la biologie, du comportement au métabolisme. Même des activités apparemment simples, comme le sommeil ou la production d’anticorps, sont influencées par l’alternance jour-nuit. Toutefois, il existe des organismes qui ont développé des biorythmes sans dépendre de la lumière. Les rats-taupes nus, par exemple, passent toute leur vie sous terre, mais leur horloge biologique reste synchronisée avec les variations quotidiennes et saisonnières de la température et des précipitations.

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Les écosystèmes des profondeurs marines, comme les moules et les crevettes des cheminées hydrothermales, se synchronisent quant à eux avec les marées océaniques. Même les bactéries qui peuplent l’intestin humain s’adaptent aux variations de mélatonine, une hormone produite par l’organisme en réponse à l’obscurité. Ces exemples montrent que la vie peut évoluer en réponse à des signaux autres que la lumière, ce qui suggère que les biorythmes ont des avantages intrinsèques pour la survie, même en l’absence d’un cycle jour-nuit.

Des rythmes alternatifs pour les planètes verrouillées par la marée

Des recherches récentes suggèrent que les M-Terres, comme Proxima Centauri b, pourraient présenter des cycles alternatifs qui remplacent les rythmes circadiens terrestres. En simulant les conditions climatiques de ces planètes, les scientifiques ont découvert que le contraste entre le côté éclairé et le côté sombre pourrait provoquer des vents rapides et des ondes atmosphériques, similaires aux courants-jets que nous observons sur Terre. Ces phénomènes atmosphériques pourraient générer des cycles de température, d’humidité et de précipitations.

Ces cycles varieraient d’une planète à l’autre, mais ils seraient probablement indépendants de la rotation de la planète. Par exemple, une planète pourrait avoir des périodes de changements climatiques qui durent plusieurs dizaines, voire plusieurs centaines de jours terrestres. Si de tels cycles existent, la vie pourrait s’y adapter en synchronisant ses activités avec ces rythmes environnementaux.

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L’idée que la vie pourrait s’organiser autour de cycles autres que l’alternance du jour et de la nuit remet en question beaucoup de nos hypothèses sur l’évolution. Il est même envisageable que des espèces vivant sur le côté éclairé d’une planète migrent vers le côté sombre pour se régénérer, créant ainsi un « rythme circadien spatial » plutôt que temporel. Par ailleurs, certaines civilisations extraterrestres avancées seraient piégées sur leur planète.