La vie telle que nous la connaissons sur Terre est CHNOP. Le corps humain est composé à 97% de carbone (C), d’hydrogène (H), d’azote (N), d’oxygène (O) et de phosphore (P). Si on ajoute à cette liste le calcium, on monte à 98,5%.

L’oxygène et l’hydrogène sont essentiellement présents sous forme de molécules d’eau (65% de la masse d’un adulte). Si l’on fait abstraction des molécules d’eau, c’est le carbone qui vient largement en tête, devant l’oxygène, l’azote et l’hydrogène. On appelle molécules organiques les molécules composées principalement de C, H, N, O, P. Les autres éléments intervenant dans ces molécules sont appelés oligoéléments.

Toute forme de vie est-elle nécessairement CHNOP ? C’est la question à laquelle nous allons essayer de répondre.

Quels critères ?

Si l’on fait abstraction des scenarii créationnistes qui connaissent un regain de popularité en raison des moyens de diffusion offert par l’Internet aux charlatans, l’apparition de la vie est une affaire de hasard. Un hasard qui a pris son temps, près de 500 millions d’années sur Terre, sachant que des briques élémentaires (des molécules précurseurs d’acides aminés) ont sans doute été apportées par des comètes lors de la période dite du grand bombardement (on a même trouvé de la glycine, un acide aminé essentiel, dans la composition de la comète 67P/Tchourioumov-Guerassimenko). Quoiqu’il en soit, il est légitime de penser que les atomes à partir desquels peut se développer une forme de vie, quelle qu’elle soit, sont ceux qui sont les plus abondants dans l’Univers. La chimie du vivant repose sur des molécules prodigieusement complexe. L’ADN de la bactérie Escherichia Coli, un organisme relativement simple, comporte 4,6 millions de paires de base codant 4200 protéines. Il est très peu probable qu’une structure aussi complexe puisse se développer à partir d’éléments rares !

Mauvaise nouvelle, le calcium (0,007%) n’est pas dans le peloton de tête, ni le phosphore (0,0007%). Prendre comme référence l’abondance dans la voie lactée n’est sans doute pas une bonne référence. Lors de la formation d’une étoile, la plus grande partie de l’hydrogène et de l’hélium sont absorbés par celle-ci. Il faut donc plutôt nous intéresser aux éléments qui subsistent dans le disque protoplanétaire et, parmi ceux-ci, ceux qui sont susceptibles de se retrouver en surface après la phase de différenciation. Le seul exemple que nous connaissons bien est celui de la Terre mais la composition des comètes et astéroïdes nous donnent de précieuses indications sur la composition du disque protoplanétaire du Soleil lors de sa formation.

Cette fois c’est l’azote qui pointe loin derrière. Pas de souci. Il représente 75% de l’atmosphère terrestre et son abondance dans la voie lactée laissa penser qu’il en est de même dans l’atmosphère des autres planètes telluriques (pour autant qu’elles en aient une, ce qui est une condition sine qua non pour l’apparition de la vie).

Un deuxième critère réside dans la valence de ces éléments. Nous avons vu avec l’exemple d’Escherichia Coli que les molécules de la vie sont composées de très longues chaînes. Cela exclut les éléments de valence inférieure ou égale à 2. Dans la liste qui précède, les éléments trivalents sont l’aluminium, le fer, le manganèse et le phosphore auxquels il convient d’ajouter l’azote. Les éléments tétravalents sont le carbone, le silicium, le soufre et le manganèse. Au rang des éléments pentavalents on retrouve le phosphore. Enfin, les éléments hexavalents sont le soufre et le manganèse.

Les éléments trivalents peuvent certes servir de colonne vertébrale à un polymère comportant des groupes latéraux. La chimie de ce genre de molécules est cependant bien plus limitée que celle des éléments de valence supérieure. En particulier, elles ne peuvent pas porter de groupes latéraux reliés par une liaison double. Ceci nous amène à un troisième critère, la réactivité chimique.

Celle-ci dépend de plusieurs caractéristiques : électronégativité, énergies de liaison avec d’autres éléments, couple d’oxydoréduction entre forme oxydée et forme réduite... Ce critère joue un rôle important. Les métaux de transition comme le fer ou le manganèse, auxquels on peut ajouter l’aluminium vont être exclus d’office. Ils s’oxydent très facilement et leur forme oxydée est très stable. Par ailleurs, quand ils ne sont pas oxydés, on les trouve le plus souvent sous forme de cations dans des cristaux eux aussi très stables.

Mais qu'est-ce qui fait le succès du carbone ? Y a-t-il des alternatives pouvant servir de base à une chilie aussi complexe que la chimie du vivant ?

Le carbone

Le carbone a une valence de 2 ou de 4. La configuration de sa bande de valence est 2s², 2p² mais ses orbitales extérieures peuvent facilement s'hybrider (sp, sp² ou sp³).

Comme c'est un atome de la deuxième rangée, son rayon de covalence est faible (77 picomètres), ce qui favorise la formation de liaisons pi (doubles liaisons). Par ailleurs, son électronégativité de 2,55 lui permet de former des liaisons aussi bien avec l'hydrogène (2,2) que l'oxygène (3,44) ou l'azote (3,04). La similitude des rayons de covalence entre carbone, azote et oxygène (77-75-66 pm) facilite l'insertion de ces deux éléments dans les composés carbonés. C'est particulièrement vrai pour l'azote qui forme de nombreux hétérocycles avec le carbone.

Les propriétés physico-chimiques de l'atome de carbone sont à la base d'une chimie extrèmement riche : hydrocarbures, acides carboxyliques, alcools, cétones, glucides, bases nucléiques... Du fait de la proximité des énergies de liaison qui sont en jeu (C-C 346 kJ/mol, C-O 358 kJ/mol, C-N 305 kJ/mol) toutes ces molécules interagissent aisément entre elles et se transforment les unes dans les autres !

C'est aussi un champion de la caténation. Les liaisons C-C et C=C sont en effet suffisamment stables pour permettre la formation de longues chaînes polymères. La masse des molécules organiques comme les protéines peut atteindre plusieurs kDa (sans parler de la molécule d'ADN qui comporte des milliards de nucléotides mais dont la cohésion est assurée par des liaisons qui font intervenir le phosphore et des ponts hydrogène). L'hybridation sp³ impose peu de contraintes en terme d'orientation dans l'espace d'un tétraèdre par rapport à l'autre. Ceci permet la formation de structures dont le repliement fait émerger des fonctionnalités complexes. C'est le cas par exemple des protéines dont la fonction dans l'organisme est déterminée par l'existence de sites électrophiles ou nucléophiles, acides ou basiques à sa surface.

Nota : le Dalton (symbole Da) est une unité utilisée pour mesurer la masse des molécules en chimie organique. Le Da est égal à un douzième de la masse d'un atome de carbone. Une protéine dont la messe vaut 12 kDa comporte approximativement 12000 atomes dont la plupart sont des atomes de carbone.

Oxydes de carbone

Lorsque nous avons évoqué le cas de métaux comme le fer ou l’aluminium, nous les avons exclus sous le prétexte qu’ils s’oxydaient facilement et que leurs oxydes étaient très stables. Qu’en est-il des oxydes de carbone ? Le monoxyde de carbone CO ne l’est pas particulièrement : il se décompose très facilement pour donner du CO₂ et du carbone pur. La molécule de dioxyde de carbone quant à elle présente une configuration particulière. Le faible rayon de covalence du carbone permet la formation de molécules avec une hybridation sp des orbitales du carbone et un recouvrement des orbitales p restantes avec celles de l’oxygène pour former des liaisons pi.

Cette configuration conduit à la formation d’une molécule linéaire avec deux doubles liaisons C=O. La molécule de CO₂ étant neutre et apolaire, le dioxyde de carbone reste sous forme gazeuse jusqu'à -56.6° et ne gèle qu’à -78.5°, tout en conservant la structure d'un cristal moléculaire à l'état solide. Cette caractéristique est essentielle dans le cycle de la vie. L’oxydation du carbone est à la base des réactions qui procurent leur énergie aux cellules. Si le CO₂ ne restait pas sous forme gazeuse, sa réduction par photosynthèse ne pourrait pas se faire et la boucle ne serait pas bouclée.

Remarque : le dioxyde de carbone existe sous forme gazeuse sur Terre comme dans les nuages interstellaires, mais la Terre a connu, pendant le premier milliard d’années de son existence, une phase intense de séquestration du CO₂ dans les roches sédimentaires. Il se dissout en effet aisément dans l’eau pour former l’ion carbonate CO₃^2- qui cristallise principalement avec le calcium ou le magnésium pour former du calcaire ou de la dolomie.

Le carbonate, s'il a joué un rôle important dans la séquestration du CO₂ atmosphérique au cours des premiers âges de la Terre, ne constitue cependant pas un « cul de sac chimique ». En milieu acide (ou même en présence d'eau), l'ion hydrogène H⁺ dissocie en effet l'ion carbonate et libère le CO₂ emprisonné. Il se crée ainsi un équilibre géochimique qui permet de préserver une teneur minimum en CO₂ dans l'air, teneur indispensable au cycle de la vie.

L'oxygène

Nous avons évoqué en premier lieu le carbone parce qu'il est le maillon élémentaire sur la base duquel sont construites toutes les molécules organiques. Ce n'est pourtant pas le composant qui pointe en tête dans notre nomenclature des atomes las plus abondants. L'oxygène représente à lui seul 65% de la masse corporelle d'un être humain. Pourtant, si l'on se limite aux seules molécules organiques (ADN, protéines, lipides...), il n'est guère plus abondant que l'azote. Une place modeste qui n'enlève rien à la richesse des réactions chimiques qu'il permet en association avec le carbone. La configuration électrique de la bande de valence de l'atome d'oxygène (2s², 2p⁴) en fait un élément très électrophile. Il intervient de diverses façons dans les molécules organiques : en tant que fonction cétone ou acide carboxylique, dans une liaison ester ou hémiacétal, ou encore en formant avec l'hydrogène un groupe hydroxyle OH ... En outre, carbone et oxygène ont un rayon de covalence proche, ce qui facilite les réactions de substitution ou d'addition. Si le carbone forme l'ossature des molécules chimiques, l'oxygène contribue grandement à leur réactivité.

Remarque : l'atome de soufre, dont la structure de la bande de valence est identique à celle de l'oxygène, a un rayon de covalence plus grand. L'atome de soufre est plus "encombrant" et l'association avec le carbone (thiols, thioesters...) offre moins d'opportunités.

La molécule H₂O

Mais le rôle de l'oxygène ne se résume pas à sa seule réactivité. Une autre condition pour l'apparition de la vie est en effet la présence d'un solvant. La formation de molécules complexes au sein d'un gaz est peu probable et leur durée de vie aléatoire. La réduction des distances intermoléculaires au sein d'un solvant augmentent par contre les probabilités de réaction. La molécule H₂O à l'état liquide constitue le solvant parfait dans lequel peuvent se développer et interagir les molécules organiques.

On fait en général la distinction entre solvants en polaires et apolaires. Les solvants polaires sont constitués de molécules possédant un dipôle électrique. Les suivants protiques comme l'eau, l'alcool ou l'ammoniaque sont susceptibles de former des liaisons hydrogène en tant que donneurs. Ils solvatent les ions et les molécules polaires. Les solvants polaires aprotiques (comme l'acétone) sont accepteurs de liaisons hydrogène mais pas donneurs. Ils solvatent les molécules polaires et les cations mais pas les anions. Les solvants apolaires comme le méthane dissolvent que les molécules apolaires sans les solvater. Ce sont de mauvais solvants pour les molécules polaires. Les solvants polaires protiques sont donc les meilleurs candidats. En effet, la plupart des molécules organiques actives sont polaires ou amphiphiles (polaire à une extrémité, apolaire à l'autre).

Remarque : la solvatation est une interaction entre les molécules d'un solvant polaire et celle du corps en solution. Il peut s'agir d'une interaction ion-dipôle, d'un pont hydrogène ou de forces de Van der Waals. Par exemple, la solvatation de l'ion Na+ après dissolution de chlorure de sodium NaCl dans l'eau conduit à la formation d'ions [Na(H2O)n]+. La solvatation favorise le mélange des espèces dans le solvant. Les molécules non solvatées de densité différente ont plutôt tendance à se séparer (soit à sombrer, soit à surnager).

Le caractère polaire n'est pas le seul critère. La plage de température dans laquelle le solvant est dans sa phase liquide est également importante. L'eau est à cet égard particulièrement bien placée avec une plage de 100 degrés. Cette plage n'est que de 44 degrés sous une atmosphère pour l'ammoniac et de 21 degrés pour le méthane. La température elle-même n'est pas indifférente : à -161 degrés (méthane) la dynamique des réactions chimiques est particulièrement lente, ce qui ne favorise pas un métabolisme actif !

Remarque : cette différence de comportement entre l’eau, l’ammoniac et le méthane est d’autant plus étonnante que ce sont des molécules qui ont une masse molaire relativement proche (18 g pour l’eau, 17 g pour l’ammoniac et 16 g pour le méthane). Le moment dipolaire de la molécule d’eau joue ici aussi un rôle essentiel. C’est ce moment dipolaire qui structure le cristal de glace et lui donne sa stabilité. Le méthane est apolaire et les cristaux de méthane solide sont purement moléculaires, ce qui explique la température de fusion très basse du méthane. Pour ce qui est de la molécule d’ammoniac, son moment dipolaire est plus faible que celui de l’eau du fait d’un mouvement oscillant de l’atome d’azote dans la molécule. Ceci explique également une température de fusion plus basse que celle de l’eau (-77°). Par ailleurs, dans l’eau à l’état liquide, le moment dipolaire des molécules crée une forme d’adhérence entre elles qui les « alourdit » et entrave le passage à l’état gazeux.

L'eau présente en plus une particularité très intéressante. La masse volumique de la glace est inférieure à celle de l'eau liquide. Autrement dit, la glace flotte sur l'eau ! Les étendues d'eau gèlent rarement à cœur, ce qui préserve la vie malgré le froid.

L'azote

L'azote joue également un rôle de premier plan dans la chimie du vivant. L'azote est trivalent (2s², 2p³), ce qui autorise la formation de molécules complexes même si la trivalence ne permet pas la même richesse que la tétravalence. Son rayon de covalence est également proche de celui du carbone, ce qui facilite son insertion dans les molécules organiques ainsi que les réactions de substitution. L'azote possède par ailleurs un doublet non liant, ce qui en fait un bon candidat pour former une base de Lewis : une fonctionnalité qui joue un rôle important dans la chimie du vivant.

L'azote joue un rôle décisif dans deux familles de molécules organiques : les acides aminés et les bases nucléiques. Les acides aminés sont les molécules de base qui composent les protéines. Les protéines sont en effet formées d'un chapelet d'acides aminés reliés entre eux par une liaison peptidique. La liaison peptidique relie la fonction amine d'un composé organique avec le carbone alpha d'un acide carboxylique. Les propriétés de la liaison peptidique sont, est-il besoin de le souligner, indissociablement liées à celles du carbone et de l'azote et à la similitude de leur rayon de covalence...

Les bases nucléiques sont des composants essentiels des nucléotides, les briques élémentaires de notre ADN mais aussi de plusieurs molécules essentielles du métabolisme, comme le couple ADP/ATP. Une fois de plus, ce sont les propriétés physicochimiques du carbone et de l'azote qui permettent la formation des hétérocycles azotés que sont les bases nucléiques.

Tout comme pour le carbone, la vie sur terre ne serait pas possible sans un recyclage permanent de l'azote : il existe un cycle de l'azote tout comme il existe un cycle du carbone.

Le phosphore

Si l'on se réfère au tableau de classification périodique des éléments, le phosphore apparaît dans la même colonne que l'azote. Il est donc théoriquement trivalent (bande de valence 3s², 3p³). Mais la comparaison s'arrête là. Tout d'abord parce que le rayon de covalence du phosphore est de 107 pm alors que celui de l'azote est de 75 pm. L'atome de phosphore est beaucoup plus volumineux que l'atome d'azote et ne peut pas s'insérer de la même façon dans les molécules organiques. Par ailleurs, si vous ouvrez un livre de chimie, vous verrez que le valence du phosphore peut être égale à 3 ou à 5.

D'où vient cette valence 5 ? Lorsque le phosphore est oxydé, l'un des électrons de sa sous-couche 3s passe dans un état excité et occupe le niveau 3d. Dans ce cas il y a effectivement 5 électrons célibataires. Il faut des circonstances particulières pour que le phosphore soit dans cette configuration. En pratique, cela se produit avec des éléments très électronégatifs comme l’oxygène et le fluor. C'est le cas dans l’acide phosphorique et les phosphates P(=O)(OR)₃, l’acide phosphoreux HP(=O)O₂, les phosphonates RP(=O)(OR)₂ ou le pentafluorure de phosphore PF₅.

Nota : comment le phosphore peut-il entretenir une double liaison avec l'oxygène alors queleur rayon de covalence sont si différents ? N'y a-t-il pas un problème de recouvrement ? C'est l'orbitale 3d qui permet le recouvrement avec une orbitale 2p de l'oxygène, indispensable à la formation d'une liaison pi, que rend difficile la géométrie de l'atome de phosphore. L'énergie de liaison de la liaison P=O est même relativement élevée : plus de 500 kJ / mol !

Une valence de 5 aurait pu faire du phosphore un bon candidat pour constituer la colonne vertébrale d'une molécule complexe. Les conditions particulières dans lesquelles cette hypervalence rendent très improbable cette possibilité. Pour compléter le tableau, la liaison P-P est assez faible (201 kJ/mol). Elle permet au phosphore de cristalliser mais les deux allotropes du phosphore (blanc et rouge) sont tous deux inflammables. S’il existe également des dimères du phosphore (diphosphane P₂H₄ ou tétraphényldiphosphine (PPh₂)₂), ils sont instables et inflammables. On ne connaît pas de polymère d'ordre supérieur.

En fait, le phosphore intervient dans la chimie du vivant presque exclusivement sous sa forme phosphate. Sous une forme minérale dans l'émail dentaire et dans les os constitués en partie d'hydroxyapatite Ca₅(PO₄)₃OH. Mais aussi et surtout pour les propriétés estérifiantes du phosphate dans les nucléotides et les phospholipides (composants des membranes cellulaires dont ils constituent une partie de la tête polaire hydrophile). La liaison phosphodiester est "la colle" qui relient entre eux les nucléotides au sein des molécules d'ADN et d'ARN. Et c'est l'hydrolyse de l'ATP (adénosine triphosphate) en ADP (adénosine triphosphate) qui fournit l'énergie nécessaire au métabolisme des cellules.

Les outsiders

Le silicium

Lorsqu'on évoque le sujet de l'apparition de la vie sur une exoplanète, il se trouve toujours quelqu'un pour dire qu'on manque d'ouverture d'esprit et qu'on ferait bien de s'intéresser au silicium. Et les apparences lui donnent raison. La valence du silicium est de 4, comme celle du carbone. Les polysilanes sont au silicium ce que les alcanes sont au carbone : silane SiH₄, disilane Si₂H₆, trisilane Si₃H₈, tétrasilane Si₄H₁₀... Le disilène Si₂H₄, est l'équivalent siliceux de l'éthylène C₂H₄. Les silanols, comme le triméthylsilanol Si(CH₃)₃OH, sont porteurs d’un groupe hydroxyle tout comme les alcools. Les silazanes sont quant à eux porteurs d’un groupe NH lié à deux atomes de silicium (R₃Si-NH-SIR₃), ce qui leur vaut le suffixe -amine. On peut aussi citer les siloxanes, des polymères composés d’une alternance d’atomes d’oxygène et d’atomes de silicium, eux-mêmes porteurs de deux chaînes latérales, organiques ou non (-O-SiR₂-O-SiR₂-...). Les polysiloxanes sont à la base des résines « silicone ». Le disulfure de silicium (SiS₂) _n est également un polymère mais il n’est composé que de silicium et de soufre.

La question mérite donc d'être creusée. Examinons la structure de la couche de valence du silicium : 3s², 3p². La ressemblance est frappante avec celle du carbone. Mais elle se limite à cette similitude de structure des bandes de valence. Le silicium est beaucoup moins électronégatif que le carbone (1,9 vs. 2,55) : moins que l'hydrogène ! Alors que le carbone peut réagir avec des atomes électrophiles ou nucléophiles, le silicium est pratiquement condamné à rester sous forme oxydée... Même différence notable en termes de rayon de covalence : celui du silicium est égal à 111 pm, soit 45% de plus que celui du carbone. Ceci va augmenter la longueur des liaisons covalentes et les fragiliser (l'énergie de la liaison Si-Si vaut 222 kJ/mol alors que celle de la liaison C-C vaut 336 kJ/mol). Ceci rend également plus difficile la formation de liaisons pi du fait d'un recouvrement plus problématique.

Dans la plupart des cas, la valence 4 va s’exprimer sous la forme d’une hybridation sp³ : cation silicium Si⁴⁺ au centre d’un tétraèdre dont les sommets sont occupés par 4 anions. C’est le cas en particulier de l’ion silicate SiO₄^4-. Les liaisons Si-O au sein de l’ion silicate sont très stables (466 kJ/mol, une énergie supérieure à celle de la liaison C-O).

De par sa forme tétraédrique, l’ion silicate SiO₄^4- se prête bien à la cristallisation, seul ou avec des cations métalliques. De fait, on ne trouve pas de silicium pur sur Terre mais profusion de roches silicatées : feldspaths, quartz, olivines, pyroxènes... L’ion silicate est aussi présent dans l’espace, que ce soit dans les astéroïdes ou dans les nuages interstellaires. Alors que l’on a détecté de nombreuses molécules organiques dans lesdits nuages, le silicium n’y est présent que sous la forme de silicate.

La chimie du silicium ne connait pas d’équivalent au CO₂. Si la formule générique de la silice est SiO₂, celle-ci recouvre une réalité toute différente. La silice est un solide amorphe composé d’ions silicates, chaque atome d’oxygène faisant le pont entre deux atomes de silicium. La silice fond à 1713° et ne devient gazeuse qu’à 2700°. Les silicates forment des cristaux particulièrement résistants aussi bien structurellement que chimiquement. La dissociation de l'ion SiO₄^4- ne se fait que dans des conditions très spécifiques et demandent beaucoup d’énergie. Si on le compare à l’ion carbonate, l’ion silicate apparait comme Le silicate est un véritable cul-de-sac chimique.

Quant aux silanes, silènes, silanols (des hydrures de silicium), ils ne sont que de pales reflets des molécules organiques en raison de la faiblesse de l'énergie de la liaison Si-Si (voir plus haut). Le disilane Si₂H₆ est instable tout comme le trisilane et le tétrasilane. Le disilène Si₂H₄ et ses dérivés Si₂R₄ sont un peu plus stables mais c'est sans comparaison avec l'éthylène. Les silanols se déshydratent très facilement, perdant ainsi leur radical OH^-. Les formes polymères (siloxane, silazane), du fait de l’alternance avec un autre élément, n’offrent pas la même souplesse et la même versatilité que celles des molécules organiques.

On l'aura compris, le parallèle entre le silicium et le carbone est trompeur. En fait, le silicium est un piètre candidat pour supporter le développement d'une forme de vie.

Remarque : le silicium intervient cependant dans le cycle de vie de certains organismes primitifs, comme les radiolaires, dont il constitue une part essentielle du squelette.

Le soufre

L'hypervalence du soufre a la même explication que celle du phosphore. Elle se manifeste elle aussi en présence d'atomes très électronégatifs comme l'oxygène ou le fluor. C'est le cas dans les sulfates S(=O)₂O₂^2-, les sulfites S(=O)O₂^2-, les sulfonates RS(=O)O^- ou l'hexafluorure de soufre SF₆. Le soufre forme des polymères mais ce sont des polysulfures (une chaîne d'atomes de soufre oxydés deux fois -S-S-S...S-S-S-). Horizon bouché également côté soufre...

Certaines bactéries dites phototrophes utilisent le sulfure d’hydrogène H₂S à la place de l’eau comme source d'hydrogène pour la photosynthèse en milieu anaérobie :

Le soufre également un oligoélément, intervenant à dose infinitésimales dans le métabolisme ou par le biais de ponts disulfures dans le repliement des protéines.

Conclusion

On l'aura compris, le couple (carbone, eau) est de très loin celui qui présente les propriétés les mieux adaptées à la formation de molécules complexes et aux réactions chimiques variées indispensables au déroulement des processus très élaborés du vivant. C’est la raison pour laquelle les exobiologistes recherchent en priorité la présence de molécules organiques dans leur quête de vie extraterrestre. La question du solvant reste néanmoins ouverte. Les autres solvants envisagés (méthane liquide et ammoniac liquide) posent cependant une autre question. Même si des molécules organiques peuvent s’y former, la température qui règne sur une planète couverte de méthane liquide (par exemple) implique un « ensoleillement » très faible. Or, sur Terre, c’est l’énergie du Soleil qui permet, grâce à la photosynthèse, de réduire le CO₂ pour libérer de l’oxygène et entretenir le cycle de vie. Si le flux lumineux est insuffisant, une autre source d’énergie est indispensable. Les cheminées hydrothermales, entretenues par la tectonique des plaques, peuvent jouer ce rôle. Mais dans ce cas, la recherche de traces de vie, si l’on ne peut pas envoyer de robot sur place, risque de s’avérer très compliquée !