Cienciaes.com : La vie est-elle possible dans l’océan de Ganymède ? Nous avons parlé avec Fernando Izquierdo

Ganymède est un satellite atypique de Jupiter, non seulement il est le plus grand du système solaire, encore plus grand que Mercure, mais on pense qu’il possède un noyau en fusion, riche en fer, capable de générer un champ magnétique à l’intérieur, comme c’est ici sur Terre. De l’extérieur, il montre une surface où alternent des terrains clairs et sombres criblés de cratères, mais la chose la plus fascinante à propos de Ganymède se situe sous la surface, entre le noyau et la croûte extérieure, là, selon les scientifiques, il y a un immense océan submergé qui abrite autant d’eau contenue dans tous les océans de la Terre. Et, c’est déjà connu, un environnement dans lequel il y a de l’eau liquide, de l’énergie et des nutriments, l’existence de la vie est possible. Le plus difficile est de le découvrir.

Un enjeu clé pour trouver de la vie dans un lieu aussi inaccessible, comme l’intérieur de Ganymède, consiste à connaître au mieux les conditions physiques et chimiques de l’environnement. Une armée de physiciens planétaires, de chimistes et de géologues s’efforcent de comprendre les conditions dans l’océan liquide souterrain de Ganymède, et ils le font en étudiant le problème sous de nombreux angles. L’une d’elles consiste à l’observer de près et mieux connu, c’est-à-dire les milieux terrestres qui pourraient s’apparenter en quelque sorte à ce qui s’y passe. Si nous descendons dans les profondeurs des océans de la Terre, nous constatons que l’eau est à basse température, à peine 4°C, et que la pression est énorme. Sachant que tous les 10 mètres que l’on plonge sous l’eau, la pression augmente d’une atmosphère, il est facile de calculer qu’à 5 kilomètres de profondeur la pression est proche de 500 atmosphères et si l’on descend au plus profond des abysses océaniques la pression double.

Comment sera l’environnement à l’intérieur de Ganymède ?

Notre invité sur Talking to Scientists, Fernando Izquierdo Ruiz, l’explique en détail. Les calculs indiquent que l’océan souterrain de Ganymède est plus profond que celui de la Terre, on pense qu’il peut atteindre jusqu’à 100 kilomètres, en conséquence, bien que la gravité soit plus faible, la pression est bien supérieure à celle qui existe dans les fonds terrestre. Là, l’eau se trouve entre deux couches de glace, une plus proche de la surface, où règne le froid extérieur, et une autre dans les profondeurs, recouvrant le fond rocheux, en raison de l’énorme pression existante. Maintenant, pour l’existence d’une sorte d’organisme vivant, quelque chose de plus que de l’eau liquide est nécessaire, il faut de l’énergie. On pense que la chaleur interne du satellite et les forces de marée de Jupiter sont les facteurs qui fournissent cette énergie. Enfin, les nutriments sont nécessaires. Ici sur Terre, les organismes qui vivent au fond se nourrissent des substances dissoutes par le contact de l’eau avec le fond rocheux, un fond qui dans le cas de Ganymède n’est pas en contact avec l’eau liquide car la couche de roche l’en empêche. glace déposée dessus, comment l’échange serait-il alors possible ?

Une solution possible au problème des nutriments est celle proposée, dans un article publié dans SCA Chimie de la Terre et de l’espace, Fernando Izquierdo, Manuel Recio et Olga Prieto Ballesteros. L’équipe a étudié le comportement de certaines substances, appelées clathrates d’hydrates de CO2, ce sont des substances qui, dans certaines conditions de basse température et de haute pression, créent un réseau cristallin de molécules d’eau dans lesquelles se forment des cavités pouvant abriter de petites molécules d’autres substances. . Sur Terre, au fond de l’océan, il y a de grands dépôts de clathrates de méthane et peut-être que quelque chose de similaire se produit au fond de l’océan de Ganymède. Des tests en laboratoire et des simulations utilisant des calculs de mécanique quantique ont permis aux chercheurs de conclure que les conditions régnant dans les mers océaniques souterraines de satellites tels que Ganymède ou Europe sont idéales pour l’existence d’hydrates de clathrate stockant le CO2. Les expériences révèlent que, sous hautes pressions, le CO2 pourrait non seulement être piégé dans le clathrate mais, une fois formé, des canaux seraient créés qui permettraient l’échange de substances entre le fond rocheux et l’eau liquide. Ainsi, les nutriments passeraient dans l’océan intérieur et pourraient soutenir une forme de vie, le cas échéant.

Ces expériences ouvrent des pistes de recherche qui permettront de découvrir comment les clathrates ou hydrates de gaz pourraient stocker des molécules et autres éléments essentiels à la vie dans des lieux situés au-delà de la Terre, même s’ils sont éloignés de la zone dite “habitable”, caractérisée par la possibilité d’existence d’eau liquide en surface.

Je vous invite à écouter Fernando Izquierdo Ruiz, actuellement chercheur à la Chalmers University of Technology, à Göteborg, en Suède, dont les recherches ont été menées au sein du groupe Theoretical and Computational Chemistry of Materials (QTCMAT) du Malta Consolider Network de l’Université d’Oviedo et par le Centre d’Astrobiologie (TAXI, SCCI–ALORS QUE).

Référence:
Caractérisation théorique de l’hydrate de CO2 non clathrate à haute pression par F. Izquierdo-Ruiz, J. Manuel Recio et O. Prieto-Ballesteros.