Des spécialistes affirment que la vie pourrait être détectée sur la lune de Saturne "Encelade" sans s’y poser
Alors que les spéculations sur la vie sur la lune Encelade vont bon train, des scientifiques pensent maintenant que la vérification de la présence d’une vie pourrait être possible sans avoir à s’infiltrer à travers la coquille de glace et les océans de la lune.
Encelade, la lune de Saturne, est l’un des principaux sites extraterrestres du système solaire où la vie peut se développer. Elle abrite un océan salé global que le réchauffement interne maintient théoriquement à des températures hospitalières pour un écosystème marin extraterrestre.
Image d’entête : un portrait d’Encelade et ses geysers (partie haute), par la sonde Cassini. (NASA)
Détecter cette vie, cependant, n’est pas une mince affaire. La lune est entourée d’une coquille de glace dont l’épaisseur est estimée à 5 kilomètres à son point le plus fin, et l’océan en dessous est profond de 10 kilomètres. Il s’agit là d’une mission qui représente un défi de taille, sans parler d’une distance à parcourir d’un demi-système solaire.
Mais finalement, il se pourrait que nous n’ayons pas besoin de forer à travers la coquille d’Encelade. Une nouvelle étude montre que nous devrions être en mesure de détecter la vie sur la lune glacée dans les panaches d’eau salée qui jaillissent de sa surface, même si la vie n’est pas très présente.
Selon le biologiste de l’évolution Regis Ferrière, de l’université de l’Arizona (Etats-Unis) :
Il est clair qu’il ne serait pas facile d’envoyer un robot ramper dans les fissures de la glace et plonger en profondeur jusqu’au plancher océanique. En simulant les données qu’un vaisseau spatial en orbite plus préparé et plus avancé recueillerait à partir des seuls panaches, notre équipe a maintenant montré que cette approche serait suffisante pour déterminer avec confiance s’il y a ou non de la vie dans l’océan d’Encelade sans avoir à sonder les profondeurs de la lune. C’est une perspective passionnante.
Encelade est très différente de la Terre et il est peu probable que la première grouille de vaches et de papillons. Mais dans les profondeurs des océans de la Terre, loin de la lumière vivifiante du Soleil, un autre type d’écosystème a émergé. Regroupée autour de cheminées hydrothermales dans le plancher océanique qui crachent de la chaleur et des produits chimiques, la vie ne repose pas sur la photosynthèse, mais sur l’exploitation de l’énergie des réactions chimiques.
Ce que nous savons d’Encelade suggère que des écosystèmes similaires pourraient se cacher dans son plancher océanique. Encelade effectue une orbite autour de Saturne toutes les 32,9 heures, en suivant une trajectoire elliptique qui fait fléchir l’intérieur de la lune et génère suffisamment de chaleur pour que l’eau la plus proche du noyau reste liquide.
Ce graphique illustre comment les scientifiques de la mission Cassini pensent que l’eau interagit avec la roche au fond de l’océan de la lune glacée de Saturne, Encelade, produisant de l’hydrogène gazeux. (NASA / JPL-Caltech / Southwest Research Institute)
Ce n’est pas seulement une théorie : au pôle sud, où la couche de glace est la plus mince, des panaches d’eau géants de plusieurs centaines de kilomètres de haut ont été vus jaillir de sous la glace, crachant de l’eau qui, selon les scientifiques, contribue à la formation de la glace dans les anneaux de Saturne.
Ce GIF présente l’évolution de la luminosité des panaches de glace d’Encelade au cours d’une observation de 6,5 heures par Cassini. (NASA/JPL-Caltech/SSI)
(NASA/JPL-Caltech)
Lorsque la sonde Cassini a traversé ces panaches il y a plus de dix ans, elle a détecté plusieurs molécules intéressantes, notamment de fortes concentrations d’un ensemble associé aux cheminées hydrothermales de la Terre : le méthane et des quantités moindres de dihydrogène et de dioxyde de carbone. Ces molécules peuvent être liées à des archées productrices de méthane ici sur Terre.
Selon Ferrière :
Sur notre planète, les cheminées hydrothermales regorgent de vie, petite et grande, malgré l’obscurité et la pression démentielle. Les êtres vivants les plus simples y sont des microbes appelés méthanogènes qui s’alimentent même en l’absence de lumière solaire.
Les méthanogènes métabolisent le dihydrogène et le dioxyde de carbone, libérant du méthane comme sous-produit. Ferrière et ses collègues ont modélisé la biomasse de méthanogènes que l’on pourrait s’attendre à trouver sur Encelade si cette biomasse existait autour de cheminées hydrothermales comme celles que l’on trouve sur Terre. Ils ont ensuite modélisé la probabilité que des cellules et d’autres molécules biologiques soient éjectées par les évents et la quantité de ces matériaux que nous serions susceptibles de trouver.
Encelade par la sonde Cassini. (NASA)
Selon le biologiste de l’évolution Antonin Affholder, aujourd’hui à l’université de l’Arizona, mais qui était à l’université Paris Sciences & Lettres, en France, au moment des recherches :
Nous avons été surpris de constater que l’abondance hypothétique de cellules ne correspondrait qu’à la biomasse d’une seule baleine dans l’océan global d’Encelade. Sa biosphère pourrait être très éparse. Et pourtant, nos modèles indiquent qu’elle serait suffisamment productive pour alimenter les panaches avec juste assez de molécules organiques ou de cellules pour être captées par les instruments embarqués sur un futur vaisseau spatial.
Avec l’abondance attendue de ces composés, une sonde en orbite pourrait être en mesure de les détecter, à condition qu’elle puisse effectuer plusieurs passages dans les panaches pour recueillir suffisamment de matière. Même dans ce cas, il se peut qu’il n’y ait pas assez de matériel biologique, et la probabilité qu’une cellule survive au voyage à travers la glace et à son expulsion dans l’espace est probablement très faible.
En l’absence d’une telle preuve, l’équipe suggère que des acides aminés tels que la glycine pourraient servir de signature alternative et indirecte si leur abondance dépasse un certain seuil.
Selon Ferrière :
Si l’on considère que, d’après les calculs, toute vie présente sur Encelade serait extrêmement clairsemée, il y a encore une bonne chance que nous ne trouvions jamais assez de molécules organiques dans les panaches pour conclure sans ambiguïté qu’elle est là. Donc, plutôt que de se concentrer sur la question de savoir quelle quantité est suffisante pour prouver que la vie est là, nous nous sommes demandé : « Quelle est la quantité maximale de matière organique qui pourrait être présente en l’absence de vie ? ».
Ces chiffres, selon les chercheurs, pourraient aider à concevoir de futures missions vers Encelade dans les années à venir.
L’étude publiée dans The Planetary Science Journal : Putative Methanogenic Biosphere in Enceladus’s Deep Ocean: Biomass, Productivity, and Implications for Detection et présentée sur le site de l’université de l’Arizona : What it would take to discover life on Saturn’s icy moon Enceladus.