The galactic recipe for a living planet | Karin Öberg

Transcriber: Ivana Korom Reviewer: Krystian Aparta

Traducteur: Guillaume Rouy Relecteur: Morgane Quilfen

So I'm pretty sure that I'm not the only one in this room

Je suis presque sûre de ne pas être la seule dans cette pièce

who at some point have found myself, you know, looking up towards the stars,

à m'être retrouvée, un jour, à observer les étoiles dans le ciel

and wondered, you know, "Are we it,

et à me demander : « Sommes-nous seuls

or are there other living planets out there such as our own?"

ou y a-t-il quelque part d'autres planètes abritant la vie comme la nôtre ?

I guess it is possible that I'm then the only person

Je crois qu'il est possible que je sois la seule personne

who has obsessed enough about that question

ayant été assez obsédée par cette question

to make it my career.

pour en faire ma carrière.

But moving on.

Mais bref, passons.

How do we get to this question?

Comment répondre à cette question ?

Well, I would argue the first thing to do

Je pense que la première chose à faire

is to turn our eyes back down from the sky to our own planet, the Earth.

est de baisser les yeux vers notre propre planète, la Terre.

And think about just how lucky did the Earth have to be

Imaginez la chance qu'a dû avoir la Terre

to be the living planet it is.

pour être cette planète qui abrite la vie.

Well, it had to be at least somewhat lucky.

Eh bien, il lui a fallu un peu de chance.

Had we been sitting closer to the Sun

Si nous avions été plus proches du Soleil

or a bit further away,

ou un peu plus éloignés,

any water that we have had would have boiled off or frozen over.

notre eau se serait évaporée ou aurait gelé.

And I mean, it's not a given that a planet has water on it.

Et en soi, avoir de l'eau sur une planète n'est pas une évidence.

So had we been a dry planet,

Si la Terre avait été une planète sèche,

there would not have been a lot of life on it.

il n'y aurait pas eu beaucoup de vie.

And even if we had had all the water that we have today,

Et même si il y avait eu assez d'eau,

if that water had not been accompanied

si cette eau n'avait pas été accompagnée

by the right kind of chemicals to get life going,

des bons produits chimiques qui permettent de lancer la vie,

we would have a wet planet, but just as dead.

cela aurait fait une planète aussi humide que sans vie.

So it's so many things that can go wrong,

Si tellement de choses peuvent mal se passer,

what are the chances that they go right?

quelles sont les chances de réussite ?

What are the chances that the planet forms

Quelles sont les chances qu'une planète se forme

with at least the basic ingredients needed

avec au moins les ingrédients de base

to have an origins of life happening?

nécessaires à la naissance de la vie ?

Well, let's explore that together.

Bien, explorons cela ensemble.

So if you're going to have a living planet,

Pour avoir de la vie sur une planète,

the first thing you're going to need

ce dont on a besoin en premier

is a planet.

est une planète.

(Laughter)

(Rires)

But not any planet will do.

Mais toutes les planètes ne vont pas.

You're probably going to need a rather specific and earthlike planet.

Il faut une planète assez spécifique, qui ressemble à la Terre.

A planet that is rocky,

Une planète tellurique,

so you can have both oceans and land,

pour avoir des océans et des continents.

and it's sitting neither too close nor too far away from its star,

qui soit située ni trop loin, ni trop près de son étoile,

but at the just-right temperature.

mais juste à la bonne température.

And it's just right for liquid water, that is.

Cela permet d'avoir de l'eau liquide.

So how many of these planets do we have in our galaxy?

Combien de ces planètes notre galaxie possède-t-elle ?

Well, one of the great discoveries of the past decades

L'une de nos plus grandes découvertes des dernières décennies

is that planets are incredibly common.

est que les planètes sont incroyablement répandues.

Almost every star has a planet around them.

Presque chaque étoile possède une planète en orbite,

Some have many.

certaines en ont plusieurs.

And among these planets,

Parmi ces planètes,

on the order of a few percent are earthlike enough

environ quelques pour cent ressemblent assez à la Terre

that we would consider them potentially living planets.

pour qu'on les considère comme des planètes habitables.

So having the right kind of planet is actually not that difficult

Avoir le bon type de planète n'est donc pas difficile

when we consider that there's about 100 billion stars in our galaxy.

puisqu'il y a environ 100 milliards d'étoiles dans notre galaxie.

So that gives you about a billion potential living planets.

Cela donne environ un milliard de planètes pouvant abriter la vie.

But it's not enough to just be at the right temperature

Mais il ne faut pas seulement avoir la bonne température

or have the right overall composition.

ou avoir une bonne composition.

You also need the right chemicals.

Il doit y avoir les bonnes molécules.

And what the second and important ingredient to make a living planet is --

Le deuxième ingrédient le plus important pour avoir de la vie sur une planète --

I think it's pretty intuitive --

je crois que c'est assez intuitif --

it's water.

est l'eau.

After all, we did define our planet as being potentially living

Après tout, nous avons dit qu'une planète pouvait abriter la vie

if it had the right temperature to keep water liquid.

si sa température permettait de garder l'eau liquide.

And I mean, here on Earth, life is water-based.

Et, sur Terre, la vie est basée sur l'eau.

But more generally,

Plus généralement,

water is just really good as a meeting place for chemicals.

l'eau est un très bon lieu de rencontre pour les autres molécules.

It is a very special liquid.

C'est un liquide assez spécial.

So this is our second basic ingredient.

Voilà, c'est notre deuxième ingrédient fondamental.

Now the third ingredient, I think,

Alors, le troisième, je pense,

is probably a little bit more surprising.

peut vous surprendre un peu plus.

I mean, we are going to need some organics in there,

Il va falloir un peu de matière organique,

since we are thinking about organic life.

puisqu'on veut de la vie organique.

But the organic molecule

La molécule organique

that seems to be at the center of the chemical networks

qui parait être au centre de tous les réseaux chimiques

that can produce biomolecules is hydrogen cyanide.

qui produisent des biomolécules est le cyanure d'hydrogène.

So for those of you who know what this molecule is like,

Pour ceux qui connaissent cette molécule,

you know it's something that it's a good idea to stay away from.

vous savez qu'il vaut mieux ne pas s'en approcher.

But it turns out

Mais il se trouve que ce qui est très mauvais

that what's really, really bad for advanced life forms,

pour les formes de vie avancées, comme vous tous,

such as yourselves,

is really, really good to get the chemistry started,

est très bon pour lancer la chimie,

the right kind of chemistry that can lead to origins of life.

le bon genre de chimie qui permet de faire naître la vie.

So now we have our three ingredients that we need,

Donc maintenant, nous avons nos trois ingrédients :

you know, the temperate planet,

la planète tempérée,

water and hydrogen cyanide.

l'eau et le cyanure d'hydrogène.

So how often do these three come together?

Ces trois ingrédients se rencontrent-ils souvent ?

How many temperate planets are there out there

Combien de planètes tempérées, ayant de l'eau et du cyanure d'hydrogène

that have water and hydrogen cyanide?

existe-t-il dans l'univers ?

Well, in an ideal world,

Bien, dans un monde idéal,

we would now turn one of our telescopes towards one of these temperate planets

on tournerait un télescope vers une de ces planètes tempérées

and check for ourselves.

et on vérifierait nous-mêmes :

Just, "Do these planets have water and cyanides on them?"

« Ces planètes ont-elles de l'eau et du cyanure ? »

Unfortunately, we don't yet have large enough telescopes to do this.

Toutefois, nous n'avons pas encore de télescopes assez grands pour cela.

We can detect molecules in the atmospheres of some planets.

Nous pouvons détecter des molécules dans l'atmosphère de certaines planètes.

But these are large planets

Mais ce sont pour les grosses,

sitting often pretty close to their star,

qui se situent souvent près de leur étoile,

nothing like these, you know, just-right planets

pas vraiment comme les planètes tempérées

that we're talking about here,

dont on parle ici,

which are much smaller and further away.

qui sont plus petites et plus éloignées.

So we have to come up with another way.

Il faut donc inventer une autre méthode.

And the other way that we have conceived of and then followed

Et cette autre manière que nous avons imaginée et développée,

is to instead of looking for these molecules

c'est qu'à la place de chercher ces molécules

in the planets when they exist,

dans les planètes déjà existantes,

is to look for them in the material that's forming new planets.

on les cherche dans la matière qui forme de nouvelles planètes.

So planets form in discs of dust and gas around young stars.

Cela se fait autour des jeunes étoiles dans des disques de poussière et de gaz.

And these discs get their material from the interstellar medium.

Ces disques puisent leur matière dans le milieu intersidéral.

Turns out that the empty space you see between stars

Il se trouve que le vide que l'on voit entre les étoiles

when you are looking up towards them, asking existential questions,

quand on regarde vers le ciel en se posant des questions existentielles

is not as empty as it seems,

n'est pas aussi vide que l'on pense,

but actually full of gas and dust,

mais est plein de gaz et de poussière,

which can, you know, come together in clouds,

qui peuvent former des nuages

then collapses to form these discs, stars and planets.

puis s'agglomérer pour former ces disques, ces étoiles et ces planètes.

And one of the things we always see when we do look at these clouds

Et une chose que l'on voit toujours quand on observe ces nuages,

is water.

c'est de l'eau.

You know, I think we have a tendency to think about water

Je pense qu'on a tendance à voir l'eau

as something that's, you know, special to us.

comme étant quelque chose de propre à la Terre.

Water is one of the most abundant molecules in the universe,

L'eau est l'une des molécules les plus abondantes de l'univers,

including in these clouds,

même dans ces nuages,

these star- and planet-forming clouds.

qui forment des étoiles et des planètes.

And not only that --

Ce n'est pas tout,

water is also a pretty robust molecule:

car l'eau est une molécule assez robuste :

it's actually not that easy to destroy.

elle n'est pas facile à détruire.

So a lot of this water that is in interstellar medium

Beaucoup de cette eau dans le milieu intersidéral

will survive the rather dangerous, collapsed journey from clouds

survivra aux transformations dangereuses des nuages en disques puis en planètes.

to disc, to planet.

So water is alright.

Donc, tout va bien pour l'eau.

That second ingredient is not going to be a problem.

Ce deuxième ingrédient ne posera pas de problème.

Most planets are going to form with some access to water.

La plupart des planètes se formeront et auront accès à de l'eau.

So what about hydrogen cyanide?

Qu'en est-il du cyanure d'hydrogène ?

Well, we also see cyanides and other similar organic molecules

Nous remarquons aussi du cyanure et des molécules organiques similaires

in these interstellar clouds.

dans ces nuages interstellaires.

But here, we're less certain about the molecules surviving,

Mais ici, il est moins certain que les molécules survivent

going from the cloud to the disc.

en passant du nuage au disque.

They're just a bit more delicate, a bit more fragile.

Elles sont plus délicates, plus fragiles.

So if we're going to know that this hydrogen cyanide

Donc si l'on veut savoir si du cyanure d'hydrogène

is sitting in the vicinity of new planets forming,

se situe aux alentours de planètes en formation,

we'd really need to see it in the disc itself,

nous devons l'observer dans le disque lui-même,

in these planet-forming discs.

dans les disques créateurs de planètes.

So about a decade ago,

Il y a environ une dizaine d'années,

I started a program to look for this hydrogen cyanide

j'ai lancé un programme ayant pour but de chercher ce cyanure d'hydrogène

and other molecules in these planet-forming discs.

et d'autres molécules dans les disques qui engendrent des planètes.

And this is what we found.

Voici ce que nous avons découvert.

So good news, in these six images,

Bonne nouvelle, dans ces six images,

those bright pixels represent emissions originating from hydrogen cyanide

ces pixels clairs montrent des émissions provenant de cyanure d'hydrogène

in planet-forming discs hundreds of light-years away

de disques créateurs de planète situés à des centaines d'années-lumière

that have made it to our telescope,

qui sont parvenues à nos télescopes,

onto the detector,

sur notre capteur,

allowing us to see it like this.

ce qui nous a permis de les visualiser ainsi.

So the very good news

La très bonne nouvelle est

is that these discs do indeed have hydrogen cyanide in them.

que ces disques possèdent bien du cyanure d'hydrogène,

That last, more elusive ingredient.

ce dernier ingrédient qui est assez délicat à conserver.

Now the bad news is that we don't know where in the disc it is.

La mauvaise nouvelle, c'est qu'on ignore où il se trouve dans le disque.

If we look at these,

Si l'on regarde ces images...

I mean, no one can say they are beautiful images,

Bon, personne ne peut dire qu'elles sont belles,

even at the time when we got them.

même au moment où on les a reçues.

You see the pixel size is pretty big

Vous voyez que les pixels sont assez gros

and it's actually bigger than these discs themselves.

et ils sont en fait plus grands que les disques eux-mêmes.

So each pixel here

Chaque pixel

represents something that's much bigger than our solar system.

représente ici quelque chose de plus grand que notre Système solaire.

And that means

Et cela signifie

that we don't know where in the disc the hydrogen cyanide is coming from.

que l'on ne peut pas situer le cyanure d'hydrogène dans le disque.

And that's a problem,

Et c'est problématique,

because these temperate planets,

car ces planètes tempérées

they can't access hydrogen cyanide just anywhere,

ne peuvent pas juste avoir du cyanure d'hydrogène quelque part,

but it must be fairly close to where they assemble

mais ce dernier doit être assez proche de là où elles sont formées

for them to have access to it.

pour qu'elles y aient accès.

So to bring this home, let's think about an analogous example,

Pour bien comprendre, prenons un exemple analogue :

that is, of cypress growing in the United States.

la pousse de cyprès aux États-Unis.

So let's say, hypothetically,

Disons, de manière hypothétique,

that you've returned from Europe

que vous revenez d'Europe

where you have seen beautiful Italian cypresses,

où vous avez vu de magnifiques cyprès italiens

and you want to understand, you know,

et que vous voulez comprendre

does it make sense to import them to the United States.

si cela a du sens de les importer aux États-Unis.

Could you grow them here?

Pourrait-on les faire pousser ici ?

So you talk to the cypress experts,

Vous parlez aux experts en cyprès

they tell you that there is indeed

et ils vous disent qu'il y a bien

a band of not-too-hot, not-too-cold across the United States

une bande ni trop chaude ni trop froide qui traverse les États-Unis

where you could grow them.

où les faire pousser.

And if you have a nice, high-resolution map or image like this,

Et si vous avez une belle carte en haute résolution comme celle-ci,

it's quite easy to see that this cypress strip

vous pouvez facilement voir que cette bande de cyprès

overlaps with a lot of green fertile land pixels.

chevauche beaucoup de pixels de terrains verts et fertiles.

Even if I start degrading this map quite a bit,

Même si je dégrade un peu cette carte,

making it lower and lower resolution,

en abaissant sa résolution au fur et à mesure,

it's still possible to tell

on peut toujours dire que la bande chevauche des terres fertiles.

that there's going to be some fertile land overlapping with this strip.

But what about if the whole United States

Mais qu'en est-il si l'intégralité des États-Unis

is incorporated into a single pixel?

n'est représentée que par un seul pixel ?

If the resolution is that low.

Si la résolution est aussi basse que ça ?

What do you do now,

Que faire maintenant ?

how do you now tell whether you can grow cypresses in the United States?

Comment savoir s'il on peut faire pousser des cyprès aux Etats-Unis ?

Well the answer is you can't.

Eh bien, on ne peut pas le savoir.

I mean, there's definitely some fertile land there,

Il y a probablement des terres fertiles,

or you wouldn't have that green tint to the pixel,

sans quoi le pixel n'aurait pas cette teinte verdâtre,

but there's just no way of telling

mais il n'y a pas moyen de savoir

whether any of that green is in the right place.

si ce vert est au bon endroit.

And that is exactly the problem we were facing

C'est exactement le problème auquel nous étions confrontés

with our single-pixel images of these discs

avec nos uniques pixels représentant les disques

with hydrogen cyanide.

avec du cyanure d'hydrogène.

So what we need is something analogous,

Nous avons ainsi besoin, de la même façon,

at least those low-resolution maps that I just showed you,

d'au moins les cartes de basse résolution que je vous ai montrées

to be able to tell whether there's overlap between where the hydrogen cyanide is

afin de pouvoir déterminer s'il y a chevauchement entre le cyanure

and where these planets can access it as they are forming.

et les endroits accessibles par la planète en formation.

So coming to the rescue, a few years ago,

Voici ce qui est arrivé à notre rescousse il y a quelques années :

is this new, amazing, beautiful telescope ALMA,

le nouveau superbe télescope ALMA,

the Atacama Large Millimeter and submillimeter Array

le Vaste Réseau d’Antennes Millimétriques de l'Atacama

in northern Chile.

situé dans le nord du Chili.

So, ALMA is amazing in many different ways,

Alors, l'ALMA est incroyable pour plusieurs raisons,

but the one that I'm going to focus on

mais je vais me concentrer sur l'une d'elles :

is that, as you can see, I call this one telescope,

voyez-vous, j'appelle ça « un » télescope,

but you can there are actually many dishes in this image.

mais ici, vous pouvez en fait voir de nombreuses paraboles.

And this is a telescope that consists of 66 individual dishes

Ce télescope est composé de 66 paraboles

that all work in unison.

qui travaillent toutes à l’unisson.

And that means that you have a telescope

Cela signifie que le télescope

that is the size of the largest distance that you can put these dishes

qui est aussi grand que la plus grande distance pouvant séparer les paraboles

away from one another.

les unes des autres.

Which in ALMA's case are a few miles.

Dans ce cas-ci, cela représente quelques kilomètres.

So you have a more than mile-sized telescope.

Le télescope fait donc plusieurs kilomètres de large.

And when you have such a big telescope,

Avec un télescope aussi grand,

you can zoom in on really small things,

on peut zoomer vers des endroits très petits

including making maps of hydrogen cyanide in these planet-forming discs.

et cartographier le cyanure d'hydrogène dans les planètes en formation.

So when ALMA came online a few years ago,

Alors quand l'ALMA a vu le jour il y a quelques années,

that was one of the first things that I proposed that we use it for.

c'est l'une des premières études que j'ai proposées pour le télescope.

And what does a map of hydrogen cyanide look like in a disc?

A quoi ressemble une carte du cyanure d'hydrogène dans un disque ?

Is the hydrogen cyanide at the right place?

Le cyanure d'hydrogène est-il au bon endroit ?

And the answer is that it is.

La réponse est oui.

So this is the map.

Voici la carte.

You see the hydrogen cyanide emission being spread out across the disc.

On voit l'émission de cyanure d'hydrogène s'échappant autour du disque.

First of all, it's almost everywhere,

Déjà, il est presque partout,

which is very good news.

ce qui est une bonne nouvelle.

But you have a lot of extra bright emission

Mais il y a aussi des émissions très lumineuses

coming from close to the star towards the center of the disc.

provenant du centre du disque, près de l'étoile.

And this is exactly where we want to see it.

C'est exactement là que nous voulons le voir.

This is close to where these planets are forming.

C'est à peu près là que les planètes naissent.

And this is not what we see just towards one disc --

Et cela ne se passe pas que sur un seul disque,

here are three more examples.

en voici trois autres exemples.

You can see they all show the same thing --

Ils montrent tous la même chose :

lots of bright hydrogen cyanide emission

de belles émissions de cyanure d'hydrogène

coming from close to the center of the star.

provenant du centre de l'étoile.

For full disclosure, we don't always see this.

En vérité, on n'observe pas toujours cela.

There are discs where we see the opposite,

On observe des disques où c'est l'inverse,

where there's actually a hole in the emission towards the center.

avec un trou d'émission vers le centre.

So this is the opposite of what we want to see, right?

Ce n'est pas du tout ce qu'on veut voir,

This is not places where we could research

puisqu'on ne peut pas être certain

if there is any hydrogen cyanide around where these planets are forming.

que du cyanure d'hydrogène rencontre une planète en formation.

But in most cases,

Mais, dans la plupart des cas,

on ne fait pas que détecter le cyanure,

we just don't detect hydrogen cyanide,

but we detect it in the right place.

mais on le trouve au bon endroit.

So what does all this mean?

Alors, qu'est-ce que tout cela signifie ?

Well, I told you in the beginning

Je vous ai dit au début

that we have lots of these temperate planets,

qu'il y a beaucoup de planètes tempérées,

maybe a billion or so of them,

peut être des milliards,

that could have life develop on them

où de la vie pourrait se développer

if they have the right ingredients.

si elles possèdent les bons ingrédients.

And I've also shown

J'ai aussi montré

that we think a lot of the time, the right ingredients are there --

que nous pensons que très souvent, les bons ingrédients sont présents :

we have water, we have hydrogen cyanide,

il y a de l'eau, il y a du cyanure,

there will be other organic molecules as well

il y aura aussi d'autres molécules organiques

coming with the cyanides.

accompagnant le cyanure d'hydrogène.

This means that planets with the most basic ingredients for life

Cela signifie que les planètes avec les ingrédients de base de la vie

are likely to be incredibly common in our galaxy.

sont probablement très ordinaires dans notre galaxie.

And if all it takes for life to develop

Et si tout ce dont la vie a besoin pour se développer,

is to have these basic ingredients available,

c'est d'avoir accès à ces ingrédients de base,

there should be a lot of living planets out there.

il devrait y avoir beaucoup de planètes abritant la vie.

But that is of course a big if.

Mais c'est bien-sûr un grand « si ».

And I would say the challenge of the next decades,

Je dirais que le défi des prochaines décennies,

for both astronomy and chemistry,

que ce soit en astronomie ou en chimie,

is to figure out just how often

est de déterminer les chances de passage d'une planète qui peut abriter la vie

we go from having a potentially living planet

to having an actually living one.

à une planète où il y a de la vie.

Thank you.

Merci.

(Applause)

(Applaudissements)