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 VIE et INTELLIGENCE dans l'UNIVERS ?

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Argyre




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MessageSujet: Re: VIE et INTELLIGENCE dans l'UNIVERS ?   Lun 17 Sep 2007 - 21:39

Henri a écrit:
A ma connaissance ce n'était pas le vent solaire, mais les UV solaires qui pouvaient provoquer la photodissociation de H2O à haute altitude...
Ok, j'avais bien noté.
Mais si la photodissociation dissocie, elle ne fournit pas de quantité de mouvement. Or, il était question ensuite de fuite d'H2 hors de l'atmosphère ce qui aurait pu entrainer la perte des océans. La fuite est donc peut-être surestimée ? Par exemple, ne pourrait-il pas y avoir recomposition d'H2O, ou encore formation de méthane, ou que sais-je encore, mais au bout du compte une perte largement surestimée de l'eau ?

2700 mètres d'eau en moyenne sur Terre ? Ben dites donc, on a de la chance d'avoir de grandes montagnes qui émergent !

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Argyre




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MessageSujet: Re: VIE et INTELLIGENCE dans l'UNIVERS ?   Lun 17 Sep 2007 - 21:46

Argyre a écrit:
Par exemple, ne pourrait-il pas y avoir recomposition d'H2O, ou encore formation de méthane, ou que sais-je encore, mais au bout du compte une perte largement surestimée de l'eau ?

Pendant qu'on y est, il y a également une autre énigme dans le système solaire, c'est la densité de l'atmopshère de Titan, composée de méthane. D'après les modèles, elle devrait rapidement diminuer, mais ce n'est pas le cas. Je crois que l'hypothèse la plus souvent avancée, c'est qu'il y a une production quasi continue de méthane. Néanmoins, ça commence à faire beaucoup de cas où la fuite de l'atmopshère est plus faible que prévu, non ?

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Henri
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MessageSujet: Re: VIE et INTELLIGENCE dans l'UNIVERS ?   Mar 18 Sep 2007 - 10:31

Argyre a écrit:
Henri a écrit:
A ma connaissance ce n'était pas le vent solaire, mais les UV solaires qui pouvaient provoquer la photodissociation de H2O à haute altitude...
Ok, j'avais bien noté.
Mais si la photodissociation dissocie, elle ne fournit pas de quantité de mouvement. Or, il était question ensuite de fuite d'H2 hors de l'atmosphère ce qui aurait pu entrainer la perte des océans. La fuite est donc peut-être surestimée ? Par exemple, ne pourrait-il pas y avoir recomposition d'H2O, ou encore formation de méthane, ou que sais-je encore, mais au bout du compte une perte largement surestimée de l'eau ?

2700 mètres d'eau en moyenne sur Terre ? Ben dites donc, on a de la chance d'avoir de grandes montagnes qui émergent !

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Il faudrait voir sous quelle forme se retrouve l'hydrogène issu de la photodissociation de la vapeur d'eau. Déjà l'existence de la couche d'ozone troposphèrique, en interceptant les UV les plus durs empêche la photodissociation de la vapeur d'eau, et refroidi le haut de la troposphère, ce qui piège l'eau dans la troposphère. Sans la couche d'ozone, la vapeur d'eau pourrait monter beaucoup plus haut, subirait la photolyse en radicaux libres dont H-atomique pouvant atteindre la thermosphère. En période d'éruptions solaire la température de la thermosphère monte elle assez haut pour permettre la fuite de H-atomique par l'extrémité supérieure de la distribution de Maxwell-Boltzmann. (maintenant comme le chauffage de la thermosphère est du à la recombinaison des radicaux libres O issus de la photodissociation de O2... on ne sait pas même pas si elle existerait sans processus biotiques pour enrichir l'atmosphère en oxygène...)
Accessoirement la densité de la thermosphère est si faible qu'il n'est pas sûr que la distribution thermique des H-atomique y soit régie par la distribution de Maxwell-Boltzmann...
Il faudrait réussir à mettre la main sur le PDF suivant :
On the thermal process of atomic hydrogen escape from the Earth's atmosphere

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MessageSujet: Re: VIE et INTELLIGENCE dans l'UNIVERS ?   Mar 18 Sep 2007 - 11:13

Assez complexe tout ça, et des phénomènes physiques assez divers.
Il y a certainement de la photodissociation UV de l'eau et des fuites, on cherche surtout des données quantitatives pour justifier que le phénomène est suffisant pour provoquer une évaporation massive des océans.
Dans le cas de Vénus, étant donné les températures très élevées générées par l'effet de serre, est-ce qu'il ne peut pas y avoir aussi une contribution du craquage thermique (à 500°C, ça doit être assez faible dans l'absolu, mais comparativement à la photodissociation en haute atmosphère ?).
Noter par ailleurs qu'il y a 2 ou 3 milliards d'années, la luminosité du soleil était plus faible, 70% de la valeur actuelle, donc moins d'UV (si le spectre n'a pas varié).
Très intéressant, je vais voir si je trouve des infos plus quantitatives.

A+

EDIT:
Bon, ce résumé suggère en fait un processus en deux étapes pour Vénus :
http://adsabs.harvard.edu/abs/1992LPICo.789...54K

L'emballement de l'effet de serre provoque la vaporisation des océans, ce qui expédie la vapeur d'eau dans la haute atmosphère (et amplifie encore l'effet de serre) où elle subit la photodissociation, permettant à l'hydrogène de s'échapper.

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MessageSujet: Re: VIE et INTELLIGENCE dans l'UNIVERS ?   Mar 18 Sep 2007 - 19:28

Cette discussion sur la présence de mers et d’océans très tôt sur la Terre primitive et simultanément de la formation de la Lune, qui sous l’effet des marées très intenses lorsqu’elle était à proximité favorisa l’émergence de la vie par un brassage considérable des molécules pré biotiques avant de s’éloigner progressivement de la Terre met de nouveau en évidence le Hasard ayant favorisé l’apparition de la Vie, puis son maintien et son développement vers des formes supérieures grâce en particulier à la stabilisation de l’axe de rotation de la Terre par l’effet gyroscopique du système Terre Lune. Nous devons peut-être notre présence à la conjugaison d’au moins trois hasards : avoir une étoile de durée de vie suffisante , être dans la zone habitable avec de l’eau en quantité et aussi celle de la formation d’un satellite surdimensionné par rapport à la Terre : la Lune. Cela a déjà été dit, mais mérite d’être répété : l’hypothèse que la vie ne soit pas trop rare dans l’univers, mais ne conduise que très rarement à des formes durables et évoluées est vraiment à considérer.
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MessageSujet: Re: VIE et INTELLIGENCE dans l'UNIVERS ?   Mer 19 Sep 2007 - 8:44

Tout à fait d'accord. Cependant, on n'a pas trop invoqué les paramètres astronomiques jusqu'à présent parce qu'il me semble que ce sont les plus faciles à quantifier : étant donné la compréhension qu'on a de l'évolution des étoiles, de la formation des systèmes planétaires, etc., on doit pouvoir donner une fourchette assez fiable du nombres de planètes ayant des caractéristiques physiques similaires à la Terre, même si ce nombre n'est connu qu'avec une incertitude d'un facteur 10 par exemple. Dans ce cas là, on a des théories générales qui semblent assez solides.
C'est la raison pour laquelle on s'est surtout concentré sur la biologie et l'évolution, j'ai l'impression que c'est surtout là que sont les points durs et les plus grandes inconnues.

A part ça, cette petite digression sur l'évolution des conditions physiques à la surface de la Terre m'a aussi amené à reconsidérer un autre présupposé assez souvent exprimé : celle que la Terre et sa biosphère serait un système homéostatique dans lequel la vie "se débrouille" pour maintenir les conditions nécessaires à sa perpétuation et son évolution, par un mystérieux mécanisme global qui serait à élucider (elle ne se contenterait donc pas de s'adapter, au sens de Darwin, mais rétroagirait de façon systématiquement favorable sur les conditions extérieures, d'après ces interprétations).

Le document [1] indique (page 12) qu'il y a 2.4 Ga sur Terre, les micro-organismes produisaient du méthane, à un niveau générant un puissant effet de serre, et que par ailleurs, la plupart des bactéries méthanogènes se développent au dessus de 40°C, et certaines prolifèrent même particulièrement au dessus de 85°C.
On a donc ici une rétroaction positive qui aurait peut-être pu conduire à un emballement de l'effet de serre similaire à Vénus si le soleil avait été légèrement plus lumineux ou si d'autres bactéries n'avaient pas "découvert" la photosynthèse, produisant de l'oxygène toxique pour les méthanogènes (et donc provoquant une baisse de la concentration en méthane). Cette période très chaude expliquerait l'existence de certaines bactéries thermophiles actuelles.
En toute rigueur, l'existence même de cette période semble un peu controversée, ainsi que l'indique le document [1], en donnant pour argument la faiblesse du soleil, et la découverte de glaciers équatoriaux. (bien que [1] n'ai pas exclu des épisodes de glaciations accidentelles, de faible durée).
Mais même dans ce cas, on peut aussi bien argumenter que la vie a pu être responsable de certaines glaciations extrêmes (planète "boule de neige") en fixant trop de CO2, diminuant l'effet de serre. Les océans se retrouvent alors totalement gelés pendant plusieurs millions d'années, l'albédo augmente, ce qui amplifie encore le phénomène, jusqu'à ce que le volcanisme ait rejeté suffisamment de CO2 pour tout relancer.

L'idée que la Terre et sa biosphère est un système autorégulé, dominé par de bonnes contre-réactions, est séduisante d'un point de vue philosophique, mais quand même un peu suspecte si on examine les faits. On imagine aussi assez bien comment la vie peut enclencher "accidentellement" des régimes d'emballement auto-entretenus auxquels elles ne peut ensuite s'adapter.
Dommage pour les adeptes de l'hypothèse Gaia...
Et si l'existence d'une telle autorégulation globale avait été avérée, celà aurait plutôt été dans le sens d'une plus grande fréquence de la vie évoluée dans l'univers...

Bon, faudrait qu'on se dépêche de construire ces hypertéléscopes pour en avoir le coeur net Wink

[1] http://arxiv.org/ftp/astro-ph/papers/0609/0609398.pdf
[2] http://arxiv.org/abs/astro-ph/0610926

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MessageSujet: Re: VIE et INTELLIGENCE dans l'UNIVERS ?   Mer 19 Sep 2007 - 19:11

lambda0 a écrit:
...on n'a pas trop invoqué les paramètres astronomiques jusqu'à présent parce qu'il me semble que ce sont les plus faciles à quantifier : étant donné la compréhension qu'on a de l'évolution des étoiles, de la formation des systèmes planétaires, etc., on doit pouvoir donner une fourchette assez fiable du nombres de planètes ayant des caractéristiques physiques similaires à la Terre, même si ce nombre n'est connu qu'avec une incertitude d'un facteur 10 par exemple. Dans ce cas là, on a des théories générales qui semblent assez solides.

C'est quasi certain que ce sera la première donnée qui devrait pouvoir être quantifiée avec une assez bonne précision et avec les hypertéléscopes spatiaux du futur , l'incertitude relative devrait descendre en dessous de 1 voir 10^-1 soit 10%
lambda0 a écrit:
...C'est la raison pour laquelle on s'est surtout concentré sur la biologie et l'évolution, j'ai l'impression que c'est surtout là que sont les points durs et les plus grandes inconnues.
Effectivement car ces incertitudes existent en ce qui concerne la Terre elle-même pour son Passé et son Futur.
lambda0 a écrit:
...L'idée que la Terre et sa biosphère est un système autorégulé, dominé par de bonnes contre-réactions, est séduisante d'un point de vue philosophique, mais quand même un peu suspecte si on examine les faits. On imagine aussi assez bien comment la vie peut enclencher "accidentellement" des régimes d'emballement auto-entretenus auxquels elles ne peut ensuite s'adapter.
Dommage pour les adeptes de l'hypothèse Gaia...
Et si l'existence d'une telle autorégulation globale avait été avérée, celà aurait plutôt été dans le sens d'une plus grande fréquence de la vie évoluée dans l'univers...
Effectivement,d'après ce que nous savons de notre passé , celui-ci ne fut "un long fleuve tranquille" Si nous sommes passé à chaque fois à coté de la catastrophe finale nous le devons peut-être seulement un hasard extra ordinaire de circonstances ayant sauvé in extremis la Vie au cours de son évolution ...ce qui nous reconnecte sur le Principe Anthropique Faible http://www.forum-conquete-spatiale.fr/Autres-f21/Principes-anthropiques-faible-et-fort-t3907.htm qui n'empêche pas d'ailleurs la vie d'exister ou d'avoir existée ailleurs mais sans jamais avoir pu atteindre un degré d'évolution suffisant pour prendre conscience justement d'exister et de pouvoir observer son Univers.Cela permettrait aussi d'évacuer le paradoxe de Fermi http://www.forum-conquete-spatiale.fr/Autres-f21/Reflexions-sur-le-paradoxe-de-Fermi-t2480.htm
lambda0 a écrit:
...Bon, faudrait qu'on se dépêche de construire ces hypertéléscopes pour en avoir le coeur net Wink
Tout à fait Exclamation
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MessageSujet: Re: VIE et INTELLIGENCE dans l'UNIVERS ?   Jeu 20 Sep 2007 - 9:41

lambda0 a écrit:
...Bon, ce résumé suggère en fait un processus en deux étapes pour Vénus :
http://adsabs.harvard.edu/abs/1992LPICo.789...54K

L'emballement de l'effet de serre provoque la vaporisation des océans, ce qui expédie la vapeur d'eau dans la haute atmosphère (et amplifie encore l'effet de serre) où elle subit la photodissociation, permettant à l'hydrogène de s'échapper.
Intéressant ce papier, il induit tout de même l'hypothèse qu'avec l'augmentation constante de la luminosité du soleil (+25 à +30 %) depuis 4 Ga, la Terre aurait du subir le même sort que Vénus, puisqu'elle aussi avait une formidable atmosphère primitive de CO2… De là à considérer que c'est la vie qui a sauvé la mise des océans terrestre en fixant le CO2 et en générant la couche d’ozone, il n'y qu'un pas…
Sinon, en affichant les pages 55 & 56 du papier, l'article sur l'absence de tectonique des plaques sur Vénus hésite visiblement entre l'hypothèse "courants de convections du manteau différents de ceux de la Terre" et l'hypothèse "blocage des possibles zones de subductions par l'absence de lubrification par l'eau"…

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MessageSujet: Re: VIE et INTELLIGENCE dans l'UNIVERS ?   Jeu 20 Sep 2007 - 10:28

Je ne comprends toujours pas bien en quoi la couche d'ozone sauverait les océans : dans le cas de Vénus, l'eau des océans aurait disparu par photodissociation parce que l'effet de serre a commencé par vaporiser les océans, et expédier l'eau dans la haute atmosphère, en partie au delà d'une hypothétique couche d'ozone. Dans ce cas, on admet bien qu'il peut y avoir une fuite massive par photodissociation.
La vie a peut-être sauvé les océans terrestres en réduisant l'effet de serre par fixation du CO2, ce qui aurait évité la vaporisation des océans (même si la production de méthane a pu agir dans l'autre sens, le méthane est un gaz à effet de serre 20 fois plus efficace que le CO2...), mais l'influence d'une couche d'ozone sur la réduction de la fuite par photodissociation parait moins évidente quantitativement.
Si les océans ne sont pas préalablement vaporisés par une température élevée, la fuite par photodissociation doit être bien plus faible, même en l'absence de couche d'ozone, non ?
Et ce sont bien les conditions qui ont prévalues sur Terre pendant plus d'un milliard d'années, avant que les bactéries méthanogènes ne soient remplacés par les producteurs d'oxygène : fixation du CO2, mais atmosphère sans oxygène et pas de couche d'ozone.
Il faudrait trouver une étude quantitative pour voir quels sont les phénomènes prépondérants.

A part ça, la Terre finira quand même par ressembler à Vénus : dans tout au plus 1 milliard d'années, avec l'augmentation de luminosité du soleil, les océans entreront en ébullition...

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MessageSujet: Re: VIE et INTELLIGENCE dans l'UNIVERS ?   Jeu 20 Sep 2007 - 10:58

Certains parlent même de 500 millions d'année avant que la Terre ne devienne impropre à la vie…
Sinon pour O3, l'action est effectivement complémentaire face au principal : la fixation du CO2, mais elle est bien réelle : l'absorption des UV par O3 stratosphérique ne protège pas seulement les H2O de la dissociation, mais refroidi les couches supérieures de la troposphère, ce qui piège l'eau dans la troposphère, impossible pour les H2O de "dépasser" la couche de O3 ainsi...
Sinon, même si CH4 est 20 x plus efficace que CO2 pour l'effet de serre, sa durée de vie est beaucoup plus faible. À cause de sa faible masse moléculaire il monte facilement en altitude, n'est pas piégé dans la troposphère, et est très sensible aux UV…
Maintenant, il y a eu 1 Ga de fixation du CO2 avant que l'atmosphère ne s'enrichisse en O2, et que puisse se former la couche de O3. C'est là qu'une analyse quantitative plus fine permettrait d'apporter des certitudes. (notamment sur les rythmes de pertes en H2O durant cette période)
Il est pourtant indéniable que l'O3 stratosphérique refroidie la haute troposphère et protège tout ce qu'y si trouve des UV les plus durs.

EDIT : en fait je suspecte que la masse des océans initiaux étaient beaucoup plus importante qu'aujourd'hui...

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MessageSujet: Re: VIE et INTELLIGENCE dans l'UNIVERS ?   Jeu 20 Sep 2007 - 23:08

Revenons sur la photodissociation de H2O par les UV.
Comme il y a 4 milliards d'années, la densité de la puissance émise par le soleil n'était que de 70% de la densité actuelle ,on en déduit que sa photosphère était à température plus faible ( loi de Stefan-Boltzmann) et que l'émission sous forme d'UV encore plus faible puisque le spectre d'émission se décale alors vers les plus petites fréquences (loi de Wien).
Même sans dioxygène dans l'atmosphère primitive et donc sans formation de la couche protectrice de trioxygène (l'ozone),la photodissociation ne devait pas être trop forte. Quand le soleil a augmenté sa densité de flux lumineux a un niveau qui aurait pu par l'augmentation des UV amplifier la photolyse de la vapeur d'eau atmosphérique c'est là que la photosynthèse productrice de O2 et indirectement de O3( la production de ce dernier étant aussi augmenté par les UV eux-mêmes de la haute atmosphère)s'est mise en action et a réduit la photolyse de H2O: une boucle rétroactive miraculeuse...pas sûr!...pas besoin d'invoquer Gaïa!
Là encore qui nous dit que les mutations au hasard conduisant à la photosynthèse n'avaient pas eu lieu sans cesse depuis des millions d'années, mais avaient toujours rejetées par la sélection naturelle car pas encore rentables! En effet le spectre du Soleil étant vers des photons de plus basses fréquences, ils s'étaient en moyenne moins énergétiques pour expulser les électrons des biomolécules de ces premières tentatives de photosynthèses (ce sont ces électrons qui conduiront finalement à la réduction du CO2)
Entre parenthèses lorsque on s'occupe de définir la zone habitable autour de naines rouges, il faut alors envisager une vie sans photosynthèse avec d'autres ressources énergétiques.
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MessageSujet: Re: VIE et INTELLIGENCE dans l'UNIVERS ?   Jeu 20 Sep 2007 - 23:54

giwa a écrit:
Revenons sur la photodissociation de H2O par les UV.
Comme il y a 4 milliards d'années, la densité de la puissance émise par le soleil n'était que de 70% de la densité actuelle ,on en déduit que sa photosphère était à température plus faible ( loi de Stefan-Boltzmann) et que l'émission sous forme d'UV encore plus faible puisque le spectre d'émission se décale alors vers les plus petites fréquences (loi de Wien).
Même sans dioxygène dans l'atmosphère primitive et donc sans formation de la couche protectrice de trioxygène (l'ozone),la photodissociation ne devait pas être trop forte. Quand le soleil a augmenté sa densité de flux lumineux a un niveau qui aurait pu par l'augmentation des UV amplifier la photolyse de la vapeur d'eau atmosphérique c'est là que la photosynthèse productrice de O2 et indirectement de O3( la production de ce dernier étant aussi augmenté par les UV eux-mêmes de la haute atmosphère)s'est mise en action et a réduit la photolyse de H2O: une boucle rétroactive miraculeuse...pas sûr!...pas besoin d'invoquer Gaïa!
Là encore qui nous dit que les mutations au hasard conduisant à la photosynthèse n'avaient pas eu lieu sans cesse depuis des millions d'années, mais avaient toujours rejetées par la sélection naturelle car pas encore rentables! En effet le spectre du Soleil étant vers des photons de plus basses fréquences, ils s'étaient en moyenne moins énergétiques pour expulser les électrons des biomolécules de ces premières tentatives de photosynthèses (ce sont ces électrons qui conduiront finalement à la réduction du CO2)
Entre parenthèses lorsque on s'occupe de définir la zone habitable autour de naines rouges, il faut alors envisager une vie sans photosynthèse avec d'autres ressources énergétiques.
Bien vu pour les lois de Wien et de Stephan, mais je ne suis pas sûr que la photosynthèse ne soit possible que pour les longueurs d'ondes où elle est aujourd'hui optimisée par des millions d'années de pression de sélection...
De même, le maximum de sensibilité spectrale de la vision animale diurne est comme par hasard centrée sur la longueur d'onde du max de flux solaire... de toute évidence c'est aussi le produit d'une pression de sélection. Les plantes comme les animaux sont condamnés à s'adapter (ou à périr) aux conditions qui leurs sont imposées à un moment donné (à condition que ce soit possible, cf. Vénus), même si ce faisant, ils/elles modifient ensuite les dites conditions... et rebelote...

PS : encore deux posts et je vais devoir payer la tournée pour mon millième message...

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MessageSujet: Re: VIE et INTELLIGENCE dans l'UNIVERS ?   Ven 21 Sep 2007 - 8:23

giwa a écrit:

...
Entre parenthèses lorsque on s'occupe de définir la zone habitable autour de naines rouges, il faut alors envisager une vie sans photosynthèse avec d'autres ressources énergétiques.

Un des documents donnés plus haut cherche justement à caractériser le spectre réfléchi d'une exoplanète similaire à la Terre avant que la photosynthèse devienne dominante, ce qui correspond à la période pendant laquelle la vie terrestre était dominée par les méthanogènes. A cette époque, la concentration atmosphérique en méthane a pu atteindre 1000 ppm.

Henri a écrit:

...
PS : encore deux posts et je vais devoir payer la tournée pour mon millième message...
biere biere
C'est le moment de faire travailler nos petites bactéries précambriennes, pour la bière !
:drunken:

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MessageSujet: Re: VIE et INTELLIGENCE dans l'UNIVERS ?   Ven 21 Sep 2007 - 11:04

Bien, Henri va franchir la barre des 10^3 messages et bientôt ...c'est sûr celle du KO...10 000 000 000...en binaire...soit 2^10 = 1024 en système décimale :)
Félicitations...mais surtout pour la qualité de vos interventions. cheers
Cordialement
Giwa
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MessageSujet: Re: VIE et INTELLIGENCE dans l'UNIVERS ?   Ven 21 Sep 2007 - 12:09

Reprenons notre réflexion sur la photosynthèse et son origine...Finalement c'est certainement moins simple que je l'imaginais ,il y a quelques posts après mettre documenté sur Internet en particulier après la lecture de cet article qui rappelle les données de base dans ce domaine ; en voici quelques extraits :
http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Photosynthese-cours/04-pigments.htm
Spectre d'absorption des pigments bruts extraits à partir d'une feuille. L'absorption maximale se réalise dans le bleu (< 500nm) et dans le rouge (650-700 nm).
Les pigments photosynthétiques absorbent la lumière visible, c'est à dire un ensemble de radiations électromagnétiques qui ont des longueurs d'onde comprises entre 400 et 700 nm.
Le domaine visible ne constitue qu'une faible partie de l'ensemble des radiations reçues à la surface terrestre.
Si on se limite à la lumière visible et à l'infrarouge (gamme de longueurs d'onde comprises entre 400 et 1400 nm), le spectre du rayonnement solaire direct est constant et présente un maximum se situant alentour de 600 nm (couleur jaune) tandis que le spectre du rayonnement diffus résultant de la diffusion du rayonnement direct sur les particules et certains gaz (ozone, etc.) de l'atmosphère, présente un maximum se situant dans le bleu.
Les radiations lumineuses correspondent ainsi à un ensemble de photons qui interviennent par leur nombre et leur énergie (donnée par la relation E = h ν , conception quantique dans laquelle h est la constante de Planck et ν la fréquence de la radiation lumineuse). Dans le domaine de la photosynthèse on utilise cette conception bien adaptée aux phénomènes photochimiques qui caractérisent ce processus.
L'énergie émise par la source lumineuse est alors exprimée comme un flux de photons (moles de photons .s-1).
L'énergie lumineuse reçue par la surface éclairée (éclairement) s'exprime alors en moles de photons s-1 et m-2.
Excitation
• Ce sont les électrons des doubles liaisons conjuguées (électrons délocalisés) du noyau tétra pyrrolique qui sont excités par la lumière.
• A l'obscurité, les électrons sont dans un état non excité (dit fondamental). Ils sont associés par paires, à l'état singulet (spins antiparallèles) et sur une orbitale de faible énergie.
• Il existe 2 états excités principaux de la molécule de chlorophylle, correspondant à des transitions électroniques provoquées par l'absorption d'un photon qui fait passer un électron de l'état fondamental soit à l'état excité supérieur (Sa), soit à l'état inférieur (Sb) selon l'énergie du photon.
Sa correspond à l'absorption de photons "bleu".
Sb correspond à l'absorption de photons "rouge".
Désexcitation
Il existe plusieurs façons pour la molécule de chlorophylle de revenir à l'état fondamental.
de l'état Sa à l'état Sb en émettant de la chaleur,
de l'état Sb à l'état F en :
1 - émettant de la lumière (fluorescence),
2 - transférant son énergie à une molécule très proche (résonnance),
3 - en perdant un électron (photochimie).

D’accord les deux chlorophylles ont bien pour rôle d’initier les réactions biochimiques de réduction du CO2 avec rejet de O2 et synthèse principalement des hydrates de carbone C n (H2O)p où le carbone passe du nombre d’oxydation + 4 à 0 en fournissant les électrons nécessaires à cette réduction après absorption de photons.
Mais il y a deux absorptions possibles : des photons « bleus »…mais aussi des photons « rouges »…et de plus ces derniers peuvent suffire pour le mécanisme réactionnel puisqu’à partir de l’état excité qu’ils confèrent aux molécules de chlorophylles, il y a libération d’électrons lors de la désexcitation . Les photons « bleus » ne semblent n’être utiliser que comme un moyen supplémentaire de capter plus d’énergie pour la photosynthèse puisque après leurs absorption ,les molécules de chlorophylles excitées à un niveau supérieur retombent sans émettre d’électrons au niveau qu’elles auraient par absorption de photons « rouges » et c’est seulement ensuite que les électrons seront émis.
Que supposer alors ? Que la photosynthèse aurait pu commencer plus tôt avec un soleil plus rouge …à moins que les mécanismes biochimiques conduisant à la synthèse de la chlorophylle soit très complexes et donc peu probables et ont mis beaucoup de temps pour s’établir au hasard des mutations ou alors que la photosynthèse a commencé avec des pigments moins sophistiqués plus facile à apparaître par la chimie du hasard et réclamant des photons plus énergétiques proches des UV et ensuite par la pression sélective au cours de mutations successives les chlorophylles sont apparues
Tiens çà me fait penser que le magnésium est très utilisé pour les synthèses organiques avec les fameux organomagnésiens et voici quelques raies d’absorption de l’atome de magnésium
Mg (magnésium) 518,36 nm Parfois appelé Mg b1 apparaît souvent « mélangé » avec d’autres raies B.
Mg (magnésium) 517,27nm Parfois appelé Mg b2 apparaît souvent « mélangé » avec d’autres raies B.
Bon , je crains que nous n’ayons pas fini nos réflexions !
Wink
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MessageSujet: Re: VIE et INTELLIGENCE dans l'UNIVERS ?   Ven 21 Sep 2007 - 12:31

giwa a écrit:

...
Que supposer alors ? Que la photosynthèse aurait pu commencer plus tôt avec un soleil plus rouge …

En fait, c'est bien le cas : à un moment donné, il y a une augmentation brutale de O2, mais les premières traces d'activité photosynthétique semblent bien plus anciennes. Les méthanogènes étaient dominants, mais il y avait quelques photosynthétiques qui "attendaient leur heure".
Cette augmentation subite ne s'accorde pas très bien avec l'augmentation progressive du flux UV (si cette augmentation brutale est bien dûe à un saut d'activité photosynthétique, car il faut aussi tenir compte des puits d'oxygène, par l'oxydation des roches par exemple. Jeter un petit coup d'oeil au cycle des supercontinents).

Bon, ça devient compliqué tout ça scratch

EDIT:
Un article intéressant sur ces questions de photosynthèse
http://www.giss.nasa.gov/research/news/20070411/
On connait des bactéries qui utilisent les IR pour la photosynthèse...

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MessageSujet: Re: VIE et INTELLIGENCE dans l'UNIVERS ?   Ven 21 Sep 2007 - 16:11

Petite digression avec un article de Centauri Dreams.

Bien le bonjour de Tau Ceti : du bon usage du catastrophisme
http://www.centauri-dreams.org/?p=1471

Article ici :
http://arxiv.org/abs/0709.2309
On retrouve le biais habituel des articles d'astrophysiciens, qui raisonnent directement sur les probabilités d'apparition de l'intelligence, sans trop descendre dans le détail des nombreuses difficultés de l'apparition de la vie elle-même et des phases initiales d'évolution vers les organismes multicellulaires (avec le risque que ces spéculations théoriques aient fort peu de rapports avec le monde réel...).
Mis à part ça, il justifie notre tendance à sous-estimer les événements catastrophiques qui pourraient rendre la vie extrêmement rare, bien qu'il se range finalement à une prudente position intermédiaire...

No amount of armchair theorizing can escape the observation selection effects related to the evolutionary development of intelligent observers on Earth.

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MessageSujet: Re: VIE et INTELLIGENCE dans l'UNIVERS ?   Ven 21 Sep 2007 - 16:14

Merci pour cet article

http://www.giss.nasa.gov/research/news/20070411/

...Organisms that live in different light environments absorb the light colors that are most available. For example, there is a type of bacteria that inhabit murky waters where there is little visible light, and so they use infrared radiation during photosynthesis.

Donc sur notre propre planète existent de telles bactéries capables de capter des photons infrarouges de basse énergie pour la photosynthèse: a-t-on analysé la structure de leurs molécules photo réceptrices ? Sont-elles proches des chlorophylles ou très différentes ?
Là encore pour mieux appréhender les possibilités des exo vies, il y a tout intérêt à porter nos observations sur les extrêmophiles sur notre planète aussi bien pour les radiations lumineuses que pour la température ou la pression !
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MessageSujet: Re: VIE et INTELLIGENCE dans l'UNIVERS ?   Ven 21 Sep 2007 - 16:22

giwa a écrit:

[color=black]Donc sur notre propre planète existent de telles bactéries capables de capter des photons infrarouges de basse énergie pour la photosynthèse: a-t-on analysé la structure de leurs molécules photo réceptrices ?
...
Je ne connais pas les détails, mais de telles possibilités élargissent le champ d'investigation.
Par ailleurs, les étoiles naines rouges peuvent avoir une durée de vie bien plus longue que le soleil...

A+

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MessageSujet: Re: VIE et INTELLIGENCE dans l'UNIVERS ?   Ven 21 Sep 2007 - 16:26

lambda0 a écrit:
giwa a écrit:

[color=black]Donc sur notre propre planète existent de telles bactéries capables de capter des photons infrarouges de basse énergie pour la photosynthèse: a-t-on analysé la structure de leurs molécules photo réceptrices ?
...
Je ne connais pas les détails, mais de telles possibilités élargissent le champ d'investigation.
Par ailleurs, les étoiles naines rouges peuvent avoir une durée de vie bien plus longue que le soleil...

A+
Effectivement...et d'ailleurs je me demande si dans un futur très lointain nous ne devrions pas élire domicile autour d'une telle naine rouge Wink
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MessageSujet: Re: VIE et INTELLIGENCE dans l'UNIVERS ?   Ven 21 Sep 2007 - 16:46

giwa a écrit:

Effectivement...et d'ailleurs je me demande si dans un futur très lointain nous ne devrions pas élire domicile autour d'une telle naine rouge Wink

Faudra penser aux lampes à bronzer Cool

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MessageSujet: Re: VIE et INTELLIGENCE dans l'UNIVERS ?   Ven 21 Sep 2007 - 16:49

giwa a écrit:
Merci pour cet article

http://www.giss.nasa.gov/research/news/20070411/

...Organisms that live in different light environments absorb the light colors that are most available. For example, there is a type of bacteria that inhabit murky waters where there is little visible light, and so they use infrared radiation during photosynthesis.

Donc sur notre propre planète existent de telles bactéries capables de capter des photons infrarouges de basse énergie pour la photosynthèse: a-t-on analysé la structure de leurs molécules photo réceptrices ? Sont-elles proches des chlorophylles ou très différentes ?
Là encore pour mieux appréhender les possibilités des exo vies, il y a tout intérêt à porter nos observations sur les extrêmophiles sur notre planète aussi bien pour les radiations lumineuses que pour la température ou la pression !
j'ai même lu il y a peu qu'il existe une variété de champignons qui réussissent à se développer sans aucune lumière et avec la radioactivité pour seule source d'énergie!
J'aime à penser que lorsque la vie a réussi à naître sur une planète (par exemple dans le sous-sol) alors, ensuite, avec le temps et avec quelques évènements-coup-de-pouce, la vie, pour ne pas disparaître, pourrait parfois s'adapter à des environnements bien plus extrêmes que ce que nous avions imaginé.
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MessageSujet: Re: VIE et INTELLIGENCE dans l'UNIVERS ?   Lun 24 Sep 2007 - 12:37

Allez, pour mon 1000ème post je vais essayer de ne pas commettre de sottise…
Il a été question plus haut de planètes habitables autour de naines rouges. Or à ma connaissance, la zone habitable continue d'une naine rouge est tellement proche de l'étoile qu'en assez peu de temps toute planète y orbitant serait gravitationnellement verrouillée à l'étoile, lui tournant donc toujours la même face. Une atmosphère exposée en permanence au flux radiatif stellaire sur une face et perdant en permanence sa chaleur par émission radiative sur l’autre face de la planète, bonjour les vents de tempête… Pas très confortable pour la vie.

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MessageSujet: Re: VIE et INTELLIGENCE dans l'UNIVERS ?   Lun 24 Sep 2007 - 14:28

Henri a écrit:
Allez, pour mon 1000ème post je vais essayer de ne pas commettre de sottise…
Il a été question plus haut de planètes habitables autour de naines rouges. Or à ma connaissance, la zone habitable continue d'une naine rouge est tellement proche de l'étoile qu'en assez peu de temps toute planète y orbitant serait gravitationnellement verrouillée à l'étoile, lui tournant donc toujours la même face. Une atmosphère exposée en permanence au flux radiatif stellaire sur une face et perdant en permanence sa chaleur par émission radiative sur l’autre face de la planète, bonjour les vents de tempête… Pas très confortable pour la vie.

Merci pour ce 1000ème, et sur ce fil cheers
(on est encore loin du record du fil sur les voyages interstellaires, mais celui-ci commence déjà à être bien fourni).

Sur les naines rouges :
Mince, c'est vrai, peu probable que le verrouillage de rotation crée des conditions très favorables.
D'ailleurs, même sans parler de naine rouge, c'est déjà le cas par chez nous avec Mercure et Vénus, qui sont quasiment verrouillées (encore qu'en y repensant, une telle différence de période de rotation entre Vénus et la Terre est un peu surprenante).

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MessageSujet: Re: VIE et INTELLIGENCE dans l'UNIVERS ?   Lun 24 Sep 2007 - 16:18

Sur Centauri Dreams, un commentaire d'un article sur une possible particularité du système solaire, et ses implications sur l'existence de planètes habitables :
http://www.centauri-dreams.org/?p=1476

Article original (assez court) :
http://arxiv.org/pdf/0709.3101

Incidemment, les mesures d'Hipparcos ont révélé que l'étoile Gliese 710 (une naine rouge !) "frolera" le système solaire dans un peu plus d'un million d'années...
http://en.wikipedia.org/wiki/Gliese_710

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MessageSujet: Re: VIE et INTELLIGENCE dans l'UNIVERS ?   Lun 24 Sep 2007 - 18:19

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