Une étude prouve l’existence d’un élément clé pour la vie dans le système solaire externe

La lune Encelade de Saturne avec panache. À travers les fissures de la croûte de glace d’Encelade, des jets cryovolcaniques glacés éclatent dans l’espace. Les grains de glace sont générés à partir de l’océan mondial sous la couche de glace de quelques kilomètres d’épaisseur. Crédit : NASA/JPL-Caltech/SSI/Kevin M. Gill

La recherche de vie extraterrestre dans notre système solaire vient de faire un pas de géant. Une équipe de chercheurs dirigée par le professeur Frank Postberg, scientifique planétaire à la Freie Universität Berlin, a découvert de nouvelles preuves que l’océan souterrain de la lune glacée Encelade de Saturne contient un élément clé de la vie. L’équipe de recherche internationale a utilisé les données de

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute=””>Cassini[{“attribute=””>Cassini mission spatiale pour détecter le phosphore sous forme de phosphates dans les particules de glace – provenant de l’océan mondial recouvert de glace de la lune – qui avaient été éjectées dans l’espace par le panache cryo-volcanique de la lune. L’étude a été publiée dans la revue scientifique Nature le mercredi 14 juin 2023.

“Les modèles géochimiques précédents étaient divisés sur la question de savoir si l’océan d’Encelade contient des quantités significatives de phosphates”, explique le professeur Postberg. “Ces mesures de Cassini ne laissent aucun doute sur le fait que des quantités substantielles de cette substance essentielle sont présentes dans l’eau de l’océan.” Le phosphore sous forme de phosphates est vital pour toute vie sur Terre. Il est indispensable à la création de

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute=””>ADN[{“attribute=””>DNA et

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute=””>ARN[{“attribute=””>RNA, les membranes cellulaires et l’ATP (le vecteur énergétique universel des cellules) par exemple. La vie telle que nous la connaissons n’existerait tout simplement pas sans les phosphates.

“En déterminant des concentrations de phosphate aussi élevées facilement disponibles dans l’océan d’Encelade, nous avons maintenant satisfait à ce qui est généralement considéré comme l’une des exigences les plus strictes pour déterminer si les corps célestes sont habitables”, déclare le chercheur en début de carrière, le Dr Fabian Klenner, qui a depuis déménagé à Seattle où il continue de mener des recherches au

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute=””>UniversitédeWashington[{“attribute=””>UniversityofWashington. “La prochaine étape est claire – nous devons retourner à Encelade pour voir si l’océan habitable est réellement habité”, ajoute le Dr Nozair Khawaja, un scientifique planétaire originaire du Pakistan qui est maintenant fermement établi à la Freie Universität Berlin.

Lors d’un survol en 2005, le vaisseau spatial Cassini de la NASA a pris des images haute résolution d’Encelade qui ont été combinées dans cette mosaïque, qui montre les longues fissures au pôle sud de la lune qui permettent à l’eau de l’océan souterrain de s’échapper dans l’espace. Crédit : NASA/JPL/Institut des sciences spatiales

Il y a quelques années, le vaisseau spatial Cassini-Huygens, déployé par

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribut=””>NASA[{“attribute=””>NASA et l’ESA sur l’orbite de Saturne entre 2004 et 2017, ont découvert l’océan d’eau liquide souterrain d’Encelade et analysé des échantillons dans un panache de grains de glace et de gaz qui éclatent dans l’espace à partir de fissures dans la croûte glacée de la lune. Dans des études précédentes, l’équipe de Postberg avait déjà déterminé qu’Encelade abrite un «océan de soude» (riche en carbonates dissous) et contient une grande variété de composés organiques réactifs et parfois complexes. Ils ont également trouvé des indices d’environnements hydrothermaux sur le fond marin.

Cependant, l’équipe de recherche de la Freie Universität Berlin n’a découvert que récemment des signatures indubitables de phosphates dans les données. Ce qui est crucial pour la biodisponibilité, c’est que les phosphates ne sont pas piégés dans les minéraux rocheux mais dissous dans l’océan sous forme de sel. Les concentrations de phosphate ont été déterminées comme étant au moins 100 à 1 000 fois plus élevées que dans les océans de la Terre. Pour étudier comment Encelade pouvait maintenir des concentrations de phosphate aussi élevées dans son océan, des expériences en laboratoire ont été menées en coopération avec une équipe de chercheurs située au Japon (dirigée par le professeur Yasuhito Sekine) et aux États-Unis (Dr Christopher R. Glein).

Représentation artistique de Cassini de la NASA lors de sa « grande finale » de 2017, au cours de laquelle le vaisseau spatial a plongé plusieurs fois entre Saturne et ses anneaux avant de s’écraser délibérément dans l’atmosphère de la planète. Crédit : NASA/JPL-Caltech

“Nos expériences géochimiques et notre modélisation démontrent que de telles concentrations élevées de phosphate résultent d’une solubilité accrue des minéraux phosphatés, pour laquelle les conditions spécifiques existent non seulement sur Encelade, mais plus généralement dans tout le système solaire externe”, explique Postberg. “C’est une excellente nouvelle pour un certain nombre de mondes océaniques en dehors de

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribut=””>Jupiter[{“attribute=””>Jupiter.”

L’une des découvertes les plus profondes de la science planétaire au cours des vingt-cinq dernières années est que les mondes avec des océans sous une couche de glace en surface sont courants dans notre système solaire. Ils contiennent considérablement plus d’eau que tous les océans de la Terre réunis et comprennent les lunes glacées de Jupiter et de Saturne comme Ganymède, Titan et Encelade, ainsi que des corps célestes encore plus éloignés comme

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute=””>Pluton[{“attribute=””>Pluto. Les planètes avec des océans de surface comme la Terre doivent résider dans une plage étroite de distances de leurs étoiles hôtes (dans ce qu’on appelle la «zone habitable») pour maintenir des températures auxquelles l’eau ne s’évapore ni ne gèle. Les mondes avec un océan intérieur comme Encelade, cependant, peuvent se produire sur une gamme de distances beaucoup plus large, augmentant considérablement le nombre de mondes habitables susceptibles d’exister à travers la galaxie.

Pour en savoir plus sur cette découverte :

Référence : “Détection de phosphates provenant de l’océan d’Encelade” par Frank Postberg, Yasuhito Sekine, Fabian Klenner, Christopher R. Glein, Zenghui Zou, Bernd Abel, Kento Furuya, Jon K. Hillier, Nozair Khawaja, Sascha Kempf, Lenz Noelle, Takuya Saito, Juergen Schmidt, Takazo Shibuya, Ralf Srama et Shuya Tan, 14 juin 2023, Nature.
DOI : 10.1038/s41586-023-05987-9

Le professeur Frank Postberg est responsable des sciences planétaires et de la télédétection à l’Institut des sciences géologiques et a dirigé l’étude “Détection des phosphates provenant de l’océan d’Encelade”, qui comprenait six autres employés de la Freie Universität Berlin. En analysant les données de l’analyseur de poussière cosmique du vaisseau spatial Cassini-Huygens, l’équipe a pu détecter des signatures claires à partir de fortes concentrations de phosphates de sodium solubles dans l’eau (tels que Na₂HPO₄) dans les particules de glace de l’océan d’Encelade. Cet océan était déjà considéré comme l’un des sites les plus probables pour l’émergence de la vie extraterrestre dans le système solaire sur la base d’études antérieures car il abrite une variété de composés organiques réactifs et parfois complexes ainsi qu’une activité hydrothermale sur le fond marin. par la dissipation des marées. Le phosphore était la pièce manquante du puzzle pour finalement pouvoir considérer l’océan d’Encelade comme un environnement habitable. La vie, cependant, n’a pas encore été trouvée sur Encelade avec les capacités limitées du vaisseau spatial Cassini lancé en 1997. La recherche se poursuivra avec de futures missions.