Prouver la découverte de vie extraterrestre n'est pas facile. Une nouvelle méthode a été proposée pour les scientifiques qui s'y risquent

Au cours des dernières décennies, plusieurs phénomènes ont donné lieu à des spéculations enthousiastes au sein de la communauté scientifique selon lesquelles ils pourraient effectivement indiquer l’existence d’une vie extraterrestre. Cela se reproduira sans doute. 

Récemment, deux exemples très différents ont suscité l’enthousiasme. En 2017, il s’agissait de l’objet interstellaire mystérieux « Oumuamua ». Et en 2021, ce fut la possible découverte de la phosphine gazeuse dans les nuages de Vénus.

Dans les deux cas, il semblait possible que le phénomène indique une sorte de source biologique extraterrestre. Notamment, le physicien Avi Loeb de l’Université Harvard a plaidé en faveur de la forme étrange d’Oumuamua comme étant un vaisseau spatial extraterrestre.

Et la phosphine présente dans l’atmosphère d’une planète rocheuse serait une signature forte de la vie, car elle est produite en permanence par les microbes sur Terre.

Ce ne sont là que deux des derniers cas parmi une longue liste d’exemples de phénomènes initialement prometteurs. Mais même si quelques exemples restent controversés, la plupart se sont avérés avoir d’autres explications (il ne s’agissait pas d’extraterrestres).

Alors, comment pouvons-nous être sûrs d’être parvenus à la bonne conclusion pour quelque chose d’aussi subtil que la présence d’un certain gaz ou d’une étrange roche spatiale ? Dans notre nouvel article publié dans la revue Astrobiology, nous avons proposé une technique permettant d'évaluer de manière fiable de telles preuves.

Le mot « possible » est étrange, avec une flexibilité assez regrettable. Dans un certain sens, il est possible que je rencontre le roi Charles III aujourd’hui, mais en même temps, c’est extrêmement improbable.

Beaucoup de cris : « Ce pourrait être des extraterrestres ! » doit être interprété dans ce sens (tendu). En revanche, nous utilisons souvent le mot « pourrait » pour exprimer quelque chose qui a une forte probabilité, comme dans « il pourrait neiger aujourd'hui ».

Le concept de possibilité intègre ces extrêmes et tout le reste. Les journaux pourraient capitaliser sur cette flexibilité avec un titre effronté qui semble indiquer que quelque chose est un peu plus excitant qu'il ne l'est en réalité. Mais le monde scientifique doit s’exprimer avec rigueur, en exprimant avec transparence le degré de confiance justifié par l’évidence.

Certains se tourneraient vers le théorème de Bayes, une formule statistique courante, qui donne la probabilité (Pr) de quelque chose, à partir de certaines preuves.

On pourrait, avec optimisme, introduire les preuves disponibles dans la formule de Bayes et obtenir comme résultat un nombre compris entre 0 et 1 (où 0,5 représente une chance sur 50 : 50 qu'un signal soit produit par des extraterrestres). Mais l’approche bayésienne n’aide pas vraiment lorsqu’il s’agit de vie extraterrestre. 

La formule bayésienne pour les preuves extraterrestres, produite par Anders Sandberg, Université d'Oxford. 

Par exemple, cela nécessite une entrée pour la probabilité préalable que les extraterrestres existent. Et les intuitions à ce sujet varient considérablement (les estimations du nombre de planètes habitées dans notre galaxie vont d’une à plusieurs milliards).

Cela nécessite également une valeur pour la probabilité que le phénomène en question se produise naturellement – et non provoqué par des extraterrestres. Pour certains types de « biosignatures » (comme un squelette de dinosaure), nous savons que la probabilité qu’elles se produisent sans vie est incroyablement faible. Mais pour beaucoup d’autres (par exemple, un mélange particulier de gaz), nous ne savons pas grand-chose.

Quelle part de l’espace des possibilités pertinentes avons-nous exploré ? Peter Vickers, CC BY-SA

On se heurte ici au problème des « alternatives non conçues ». En termes simples : nous en savons peut-être trop peu sur les sources alternatives du phénomène. Peut-être n’avons-nous tout simplement pas beaucoup exploré l’espace des causes possibles du phénomène concerné. 

Après tout, les humains n’ont effectué qu’un nombre limité de recherches rigoureuses : nous ne connaissons pas tous les processus susceptibles de produire un certain gaz dans une atmosphère.

De nouvelles approches

En 2021, un groupe affilié à la Nasa a publié un article définissant le cadre Confidence of Life Detection (CoLD), conçu pour résoudre ce problème. 

Il recommande sept étapes pour vérifier une découverte, depuis l'exclusion de la contamination jusqu'à l'obtention d'observations de suivi d'un signal biologique prédit dans la même région. 

Malheureusement, le problème des alternatives non conçues reste un défi de taille. Le niveau 4 du cadre exige que « toutes les sources de signaux non biologiques connues » se révèlent invraisemblables. Mais cela ne commence à avoir un sens que lorsque l’espace pertinent des différentes possibilités a été exploré en profondeur.

Notre nouvel article, publié par le groupe Exploring Uncertainty and Risk in Contemporary Astrobiology (EURiCA), a formulé une autre proposition.

Ou plutôt, c’est une idée empruntée à un autre contexte. Depuis de nombreuses années, il est impératif pour le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) d’exprimer clairement sa confiance à l’égard d’un grand nombre de propositions concernant le changement climatique.

Afin d’exprimer leur degré de confiance, il existe depuis plus de 20 ans un cadre qui combine la quantité et la qualité des preuves avec le degré d’accord des experts (le degré de consensus, le cas échéant). Même si cette situation a été vigoureusement contestée, elle a résisté à l’épreuve du temps, face à un examen minutieux extraordinaire et à des enjeux les plus élevés possibles.

Ce même cadre pourrait être utilisé dans le cadre de la découverte de la vie extraterrestre. Une équipe dédiée d’experts porterait un jugement basé non seulement sur leur évaluation des preuves scientifiques (axe X dans l’image ci-dessus), mais également sur l’étendue de l’accord au sein de la communauté (axe Y).

Ainsi, la pire évaluation aurait un faible accord parmi les experts et des preuves limitées, tandis que la meilleure aurait un accord élevé et des preuves solides.

Qu’en est-il des alternatives inconcevables ? La communauté des experts ne sera d’accord sur le fait que les prétendues preuves de la vie sont « robustes » que si les possibilités pertinentes ont été minutieusement explorées. Si ce n’est pas le cas, il y a de fortes chances qu’une autre explication apparaisse à long terme.

Les astrobiologistes ne doivent pas limiter leurs recherches à l’étude des signatures de la vie. Ils doivent également étudier attentivement les manières possibles par lesquelles des processus non biologiques pourraient imiter ces mêmes signatures.

Ce n’est que lorsque nous le saurons que nous pourrons enfin dire : « Cette fois, il pourrait vraiment s’agir d’extraterrestres. »

Cet article a été publié initialement sur le site The Conversation : cliquez ICI