Europe, une lune de Jupiter, et Encelade, une lune de Saturne, possèdent des océans souterrains sous leurs croûtes de glace qui pourraient abriter la vie.
Une expérience de la NASA suggère que si ces océans abritent la vie, les molécules organiques (par exemple, les acides aminés, les acides nucléiques) qui pourraient signaler la vie pourraient survivre juste sous la surface de la glace malgré les radiations intenses.
Cette découverte signifie que les atterrisseurs robotisés envoyés vers ces lunes n’auraient pas besoin de creuser très profondément pour trouver des signes de vie.
Échantillonnage des océans souterrains
« D’après nos expériences, la profondeur d’échantillonnage « sûre » pour les acides aminés sur Europe est de près de 20 centimètres aux hautes latitudes de l’hémisphère arrière (hémisphère opposé à la direction du mouvement d’Europe autour de Jupiter) dans la zone où la surface n’a pas été beaucoup perturbée par les impacts de météorites », a déclaré l’auteur principal Alexander Pavlov, astronome à la NASA. Centre de vol spatial Goddard à Greenbelt, Maryland.
Pavlov a noté que l’échantillonnage du sous-sol n’est pas nécessaire pour la détection d’acides aminés sur Encelade – ces molécules survivront à la radiolyse (décomposition par rayonnement) à n’importe quel endroit de la surface d’Encelade à moins d’un dixième de pouce (moins de quelques millimètres) de la surface.
Ces lunes presque sans air sont inhospitalières à leur surface en raison du rayonnement élevé des champs magnétiques de leur planète hôte et des événements cosmiques comme l’explosion d’étoiles.
Cependant, leurs océans souterrains, chauffés par les forces des marées, pourraient potentiellement abriter la vie s’ils contiennent également les éléments et composés nécessaires.
Expériences de radiolyse
L’équipe de recherche a mené des expériences de radiolyse en utilisant des acides aminés comme représentants de biomolécules potentielles.
Les acides aminés peuvent être créés par des processus biologiques et non biologiques, mais la découverte de types spécifiques sur ces lunes pourrait être un signe de vie puisqu’ils sont utilisés pour construire des protéines par la vie terrestre.
Les protéines sont essentielles à la vie car elles forment des enzymes qui accélèrent ou régulent les réactions chimiques et créent des structures.
L’équipe a testé la survie des acides aminés dans des conditions simulant celles d’Europe et d’Encelade en les mélangeant avec de la glace et en les exposant aux rayons gamma.
Les experts ont également testé des acides aminés contenus dans des bactéries mortes et mélangés à de la poussière de silicate pour simuler un éventuel mélange avec du matériau météoritique.
Taux de destruction des acides aminés
Les expériences ont permis de déterminer les vitesses auxquelles les acides aminés se décomposent sous l’effet des radiations, appelées constantes de radiolyse.
Ces données ont permis à l’équipe de calculer les profondeurs et les emplacements sur Europe et Encelade où les acides aminés survivraient à la destruction radiolytique.
Les expériences ont montré que les acides aminés se dégradaient plus rapidement lorsqu’ils étaient mélangés à de la poussière, mais plus lentement lorsqu’ils provenaient de micro-organismes.
« Les taux lents de destruction des acides aminés dans les échantillons biologiques dans des conditions de surface similaires à celles d’Europe et d’Encelade renforcent l’intérêt de futures mesures de détection de vie par les missions d’atterrissage d’Europe et d’Encelade », a déclaré Pavlov.
« Nos résultats indiquent que les taux de dégradation potentielle des biomolécules organiques dans les régions riches en silice d’Europe et d’Encelade sont plus élevés que dans la glace pure et, par conséquent, les futures missions possibles vers Europe et Encelade devraient être prudentes dans l’échantillonnage des endroits riches en silice sur les deux lunes glacées. »
L’équipe de recherche suggère que le matériel cellulaire bactérien pourrait protéger les acides aminés des composés réactifs produits par les radiations, ce qui expliquerait potentiellement pourquoi les acides aminés survivent plus longtemps dans les bactéries.
Des missions futures pour détecter la vie
L’étude fournit des données cruciales pour les futures missions visant à détecter la vie sur ces lunes glacées, indiquant que des acides aminés et d’autres biomolécules pourraient être trouvés à des profondeurs relativement faibles.
Comprendre les taux de survie des acides aminés et d’autres biomolécules dans les conditions rencontrées sur Europe et Encelade est essentiel pour l’astrobiologie et la recherche de la vie sur ces lunes.
Si la vie existe dans les océans souterrains de ces lunes, les molécules organiques essentielles aux processus de la vie pourraient être transportées à la surface par l’activité géologique comme les geysers ou par le lent brassage de la croûte de glace.
Ces résultats sont essentiels pour la conception et la mise en œuvre des futures missions qui rechercheront des signes de vie sur ces lunes. L’objectif est de s’assurer que les méthodes d’échantillonnage sont suffisantes pour détecter les molécules organiques préservées qui pourraient indiquer des processus biologiques.
Prédire où chercher la vie
Les résultats de l’étude soulignent également l’importance de sélectionner les bons endroits pour l’échantillonnage. Les zones où la poussière est moins riche en silice pourraient être plus prometteuses pour détecter les acides aminés préservés.
À mesure que des missions vers ces lunes sont planifiées et développées, de telles informations guideront les scientifiques dans la prise de décisions éclairées sur l’endroit où concentrer leurs efforts pour maximiser les chances de découvrir des signes de vie.
Cette recherche contribue à une meilleure compréhension de la manière dont la vie pourrait survivre dans des environnements extrêmes au-delà de la Terre.
En étudiant la préservation des molécules organiques dans des conditions difficiles, les scientifiques peuvent mieux prédire où chercher la vie dans notre système solaire et au-delà, élargissant ainsi nos connaissances sur la distribution potentielle de la vie dans l’univers.
L’étude est publiée dans la revue Astrobiologie.
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2024-07-19 21:23:13
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