La vie et les états physiques des fluides

Sujet: La vie et les états physiques des fluides Dim 12 Mar 2006 - 18:10

Nous connaissons, pour la plupart d'entre nous, que les bactéries
colonisent de nombreux milieux : l'air, les sols, les océans, les abysses,
les aliments putrides. Les bactéries peuvent se développer même
en l'absence d'oxygène, ou peuvent métaboliser le soufre,
voire des métaux qui sont toxiques pour nous.

Nous connaissons donc les bactéries anaérobies, les aérobies et les bactéries qui vivent dans les abysses sous des pressions de l'ordre de quelques centaines d'atmosphères. Par exemple, pour une profondeur
abyssale de 5000 mètres, la pression atteint 500 atm, soit une pression
de 500 kg/cm².

Maintenant, parlons des fluides soumis à de très basses pressions.

Le point triple de l'eau est à la température de +0.01°C et à une
pression de 6.15 millibars. Cela signifie qu'en-dessous de 6.15
millibars (équivalent à la pression de l'atmosphère martienne),
l'eau ne peut pas être liquide, elle sera donc solide si elle n'est pas
exposée aux rayonnements solaires, dans le sol.Ou alors l'eau
est à l'état gazeux et s'échappe dans le vide quand la gravitation
de la planète est insuffisante.

Il ne peut pas exister des bactéries qui apparaissent ou vivent dans
une atmosphère ténue.Les membranes cytoplasmiques sont nécessairement perméables et peu épaisses afin de permettre les échanges vitaux avec l'environnement (respiration, digestion...), donc il n'est pas possible que la vie puisse apparaître ni se maintenir dans un milieu à très faible pression.

Pour que la vie soit possible, il faut une pression très nettement
supérieure à celle du point triple de l'eau, afin de permettre l'état
liquide. Pour qu'une planète puisse retenir une atmosphère suffisamment
dense, elle doit avoir une masse supérieure à la masse de Mars,
de façon à ce que la vitesse de libération planétaire soit supérieure
à la vitesse moyenne des molécules de l'air.
La thermodynamique montre que la vitesse moyenne des molécules
de l'air (sur Terre) est de l'ordre de 340 m/s, tandis que la vitesse
de libération terrestre est de 11200 m/s. Les molécules de dihydrogène
sont plus rapides que celle de l'air, ce qui explique que l'hydrogène
s'évade dans l'espace et qu'il ne soit pas un composant de l'atmosphère
terrestre.

Bilan : pas de vie possible sur des petits astres comme Encelade,
bien qu'Encelade soit essentiellement composé de glace d'eau. La vie peut exister dans cet intervalle : entre 6 millibars et 500 bars, et entre 0°C jusqu'à +100°C pour certaines bactéries (mais seulement jusqu'à +65°C
pour les organismes évolués).

Concernant la lune de Saturne, Titan, la pression peut permettre
l'état liquide si la température pouvait dépasser 0°C, mais malheureusement Titan a une température voisine de -180°C où l'eau est à l'état de glace.
Si Saturne provoque des gradients de marées, provoquant un
échauffement géothermique de Titan, permettant un réchauffement
local au-dessus du point de fusion de l'eau, alors l'eau pourrait
localement exister à l'état liquide. Mais une si faible opportunité
ne peut être favorable à l'apparition de la vie.

Mon calcul montre que les réactions chimiques sur Titan sont environ
4 millions de fois plus lentes que sur Terre, et la luminosité du soleil
y est presque 90 fois plus faible que celle reçue sur Terre.
Pas de vie possible, seulement possibilité de molécules prébiotiques.

Pulstars, diplômé de chimie, sciences et technologie de laboratoire.
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Sujet: Re: La vie et les états physiques des fluides Dim 12 Mar 2006 - 20:00

Qu'est-ce que le point triple de l'eau ?
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L'ignorance est la nuit de l'esprit, et cette nuit n'a ni lune ni étoiles.
Proverbe chinois

Sujet: Re: La vie et les états physiques des fluides Dim 12 Mar 2006 - 20:09

Le point triple de l'eau est l'état auquel l'eau se présente simultanément
sous ses trois phases physiques : solide, liquide, gaz.
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Sujet: Re: La vie et les états physiques des fluides Dim 12 Mar 2006 - 20:20

Ah bon ?

Eh bien, je te remercie pour ces informations.
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