Les principaux éléments constitutifs de la vie se trouvent dans les mondes océaniques en orbite autour de Saturne

Les principaux produits chimiques de la vie ont été découverts sur Encelade, la lune de Saturne.

Du phosphore a été détecté dans des grains de glace salés libérés dans l’espace par des panaches qui éclatent entre les fissures de la coquille glacée de la lune.

Un océan existe sous l’épaisse surface glacée d’Encelade, et des jets de matière s’éjectent régulièrement des geysers au pôle sud de la lune.

Le matériau est incorporé dans l’anneau E le plus externe de Saturne.

Les scientifiques ont utilisé les données de la mission Cassini de la NASA, qui a étudié Saturne et ses lunes entre 2004 et 2017. Le vaisseau spatial a survolé à plusieurs reprises le massif d’Encelade et l’anneau E de Saturne, et l’analyseur de poussière cosmique Cassini a détecté les minéraux et les composés organiques nécessaires à la vie.

Auparavant, les chercheurs avaient détecté des composés de sodium, de potassium, de chlore et de carbonate dans des grains de glace collectés et analysés par Cassini. Désormais, les scientifiques peuvent ajouter le phosphore à la liste. Une étude détaillant les résultats a été publiée mercredi dans la revue Nature.

“Le phosphore sous forme de phosphate est essentiel à toute vie sur Terre”, a déclaré l’auteur principal de l’étude, le Dr. Frank Postberg, professeur de sciences planétaires à la Freie Universität Berlin, dans un communiqué. « Il est essentiel pour la fabrication de l’ADN et de l’ARN, des membranes cellulaires et de l’ATP (le vecteur énergétique universel des cellules) par exemple. La vie telle que nous la connaissons n’existerait pas sans les phosphates.

C’est la première fois que du phosphore est trouvé dans les océans en dehors de la Terre.

“Les modèles géochimiques précédents étaient divisés sur la question de savoir si les océans d’Encelade contiennent de grandes quantités de phosphate”, a déclaré Postberg. “Ces mesures de Cassini ne laissent aucun doute sur le fait que de grandes quantités de ces substances essentielles sont présentes dans l’eau de mer.”

Un océan habitable dans un autre monde

Les données ont révélé de fortes concentrations de phosphate de sodium, ou la molécule qui lie chimiquement le sodium, l’oxygène, l’hydrogène et le phosphore, dans les flocons de glace.

Le panache dramatique a libéré des particules de glace, de la vapeur d’eau et des composés organiques dans l’espace à travers des fissures dans la coquille glacée de la lune Encelade de Saturne. Sous la coquille glacée se trouve l’océan salé. – NASA/JPL/Institut des sciences spatiales

L’histoire continue

La détection collective de phosphore et d’autres composés organiques dans les océans d’Encelade suggère qu’il pourrait être habitable à vie, s’il est présent sur une lune glacée, ont déclaré les chercheurs.

“En déterminant la forte concentration de phosphate disponible dans les océans d’Encelade, nous avons maintenant satisfait à ce qui est généralement considéré comme l’une des exigences les plus strictes pour déterminer si un corps céleste est habitable”, a déclaré le co-auteur de l’étude, le Dr. Fabian Klenner, chercheur postdoctoral à l’Université de Washington, dans un communiqué.

Même si l’océan est sous une coquille de glace, il y a des indications d’un environnement hydrothermal le long du fond marin qui maintient la température de l’océan plus chaude.

“Un élément clé de l’habitabilité est que nous avons trouvé du phosphate qui s’était dissous dans les océans d’Encelade et, avec lui, était déjà disponible pour la construction potentielle de la vie”, a déclaré Postberg.

“Dans la plupart des cas, le phosphate (sur Terre et ailleurs dans le système solaire) est enfermé dans des minéraux rocheux, mais sur Encelade, le phosphate se dissout en grande quantité (sous forme de sel) dans les océans.”

Les chercheurs ont également mené des expériences en laboratoire pour modéliser les océans salés d’Encelade, et ils ont déterminé que les concentrations de phosphate étaient 100 fois et peut-être jusqu’à 1 000 fois plus élevées que dans les océans de la Terre. C’est parce que les “océans de soude”, ou ceux riches en carbonate et en dioxyde de carbone comme ceux d’Encelade, peuvent dissoudre de grandes quantités de phosphate enfermés dans les minéraux rocheux, a déclaré Postberg.

“Les concentrations élevées de phosphate sont le résultat d’interactions entre l’eau liquide riche en carbonates et les minéraux rocheux au fond de l’océan d’Encelade et peuvent également se produire sur un certain nombre d’autres mondes océaniques”, a déclaré le co-auteur de l’étude Christopher Glein, planétologue et géochimiste à Recherche du Sud-Ouest. Institute de San Antonio, Texas, dans un communiqué. « Cet ingrédient clé peut être suffisamment abondant pour soutenir la vie dans les océans d’Encelade ; c’est une découverte étonnante pour l’astrobiologie.

Un mince arc de matériau glacé s’étend d’Encelade (le point blanc le plus brillant au-dessus) à l’anneau E de Saturne. – NASA/JPL/Institut des sciences spatiales

Certaines des lunes supplémentaires du monde océanique autour de Jupiter et de Saturne incluent Europe, Titan et Ganymède. Les futures missions vers Europe, telles que Jupiter Icy Moons Explorer de l’Agence spatiale européenne et Europa Clipper de la NASA, pourraient en savoir plus sur les matériaux de cet océan.

À la recherche de signes de vie

Bien que la mission Cassini ait fini par brûler accidentellement dans l’atmosphère de Saturne en 2017, les données recueillies par ses instruments changent la façon dont les scientifiques comprennent Encelade et les mondes océaniques similaires, ce qui pourrait être le meilleur pari pour trouver une vie extraterrestre dans notre système solaire.

“Cette récente découverte de phosphore dans l’océan souterrain d’Encelade a déterminé le potentiel d’habitabilité pour d’autres mondes de glace océanique dans tout le système solaire”, a déclaré Linda Spilker, planétologue et scientifique du projet Voyager au Jet Propulsion Laboratory de la NASA. Pasadena, Californie, dans un communiqué. Spilker, qui est le scientifique du projet Cassini, n’a pas été impliqué dans la recherche.

« Maintenant que nous savons qu’il y a tellement de vie là-bas, la question devient : y a-t-il de la vie au-delà de la Terre, peut-être dans notre propre système solaire ? Je pense que l’héritage durable de Cassini inspirera de futures missions qui pourraient, en fin de compte, répondre à cette question”, a déclaré Spilker.

Bien que les éléments constitutifs de la vie et des conditions habitables existent sur Encelade, aucune vie réelle n’a encore été détectée.

Le vaisseau spatial Cassini a capturé cette image d’Encelade le 14 juillet 2005, montrant son cratère et sa croûte de glace fracturée. – NASA/JPL/Institut des sciences spatiales

“Avoir ces matériaux est nécessaire, mais peut-être pas suffisant pour qu’un environnement extraterrestre accueille la vie”, a déclaré Glein. “La question de savoir si la vie aurait pu provenir des océans d’Encelade reste une question ouverte.”

“La prochaine étape est claire – nous devons retourner à Encelade pour voir si les océans habitables sont réellement habités”, a déclaré le co-auteur de l’étude, le Dr. Nozair Khawaja, planétologue et chercheur postdoctoral à la Freie Universität Berlin.

L’envoi de missions spéciales sur Encelade est une priorité pour les astronomes. Des plans sont en cours pour concevoir l’Encelade Orbilander, qui orbitera autour de la lune et atterrira à la surface. Si la mission est lancée plus tard dans la décennie, elle arrivera probablement sur la lune lointaine au début des années 2050.

Un vaisseau spatial capable d’atterrir dans un dépôt de panache sur Encelade pourrait effectuer des analyses chimiques pour sonder davantage l’océan souterrain, a déclaré le géochimiste planétaire Mikhail Zolotov, professeur de recherche à l’Arizona State University et auteur de l’article News & Views qui accompagnait l’étude sur la nature. Zolotov n’a pas participé à cette étude.

“Les dépôts de panache peuvent être récupérés à l’intérieur de l’atterrisseur, fondus et analysés pour les sels dissous, les gaz, les composés organiques et les biosignatures possibles qui caractériseront tous la chimie et l’habitabilité de l’océan”, a déclaré Zolotov.

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