Encelade, la lune de Saturne, est l’un des principaux endroits extraterrestres du système solaire où la vie peut prospérer. Il abrite un océan salé global qui, en théorie, le chauffage interne maintient à des températures hospitalières pour un écosystème marin étranger.

Détecter cette vie, cependant, n’est pas si facile. La lune est entourée d’une coquille de glace qui est estimée à 5 kilomètres d’épaisseur (3,1 miles) à son point le plus mince, et l’océan en dessous a une profondeur de 10 kilomètres. Cela poserait un défi assez grand ici sur Terre, sans parler d’une lune à la moitié du système solaire.

Mais nous n’aurons peut-être pas besoin de faire tous les efforts pour percer la coquille d’Encelade après tout. Une nouvelle étude révèle que nous devrions être capables de détecter la vie sur la lune glacée dans les colonnes d’eau salée qui jaillissent de sa surface, même s’il n’y a pas beaucoup de vie là-bas.

Image de Cassini-Huygens de geysers jaillissant de la coquille glacée d’Encelade. (NASA/JPL/Institut des sciences spatiales)

« Il est clair qu’envoyer un robot ramper à travers les fissures de glace et plonger profondément dans le fond marin ne serait pas facile. » dit le biologiste de l’évolution Régis Ferrière de l’Université de l’Arizona.

« En simulant les données qu’un vaisseau spatial en orbite plus préparé et plus avancé collecterait à partir des seuls panaches, notre équipe a maintenant montré que cette approche serait suffisante pour déterminer en toute 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 excitante. »

Encelade est très différente de la Terre ; il est peu probable qu’il fourmille de vaches et de papillons. Mais dans les profondeurs de l’océan terrestre, loin de la lumière vivifiante du Soleil, un autre type d’écosystème a surgi. Regroupées autour d’évents au fond de l’océan qui crachent de la chaleur et des produits chimiques, la vie ne dépend pas de la photosynthèse mais de l’exploitation de l’énergie des réactions chimiques.

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Ce que nous savons d’Encelade suggère que des écosystèmes similaires pourraient se cacher sur son fond marin. Il complète une orbite de Saturne toutes les 32,9 heures, voyageant sur une trajectoire elliptique qui fléchit la luneà l’intérieur, générant suffisamment de chaleur pour maintenir l’eau aussi près que possible du noyau liquide.

Ce n’est pas qu’une théorie : au pôle sud, là où la calotte glaciaire est la plus fine, des colonnes d’eau géantes de plusieurs centaines de kilomètres de haut se sont formées. a été vu en éruption sous la glace, crachant de l’eau qui, selon les scientifiques, contribue à la formation de glace dans les anneaux de Saturne.

Lorsque la sonde Saturne Cassini a survolé ces panaches il y a plus d’une décennie, a détecté plusieurs molécules curieuses, y compris des concentrations élevées provenant d’une collection associée aux évents hydrothermaux de la Terre : du méthane et des quantités mineures de dihydrogène et de dioxyde de carbone. Ceux-ci peuvent être liés à la production de méthane archées ici sur la terre.

« Sur notre planète, les cheminées hydrothermales grouillent de vie, grandes et petites, malgré l’obscurité et la pression insensée », a déclaré Ferrière. « Les créatures vivantes les plus simples qui existent sont des microbes appelés méthanogènes qui se nourrissent même en l’absence de soleil. »

Les méthanogènes métabolisent le dihydrogène et le dioxyde de carbone, libérant du méthane comme sous-produit. Ferrière et ses collègues ont modélisé la biomasse méthanogène que l’on pourrait s’attendre à trouver sur Encelade si la biomasse existait autour d’évents hydrothermaux comme ceux que l’on trouve sur Terre.

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Ils ont ensuite modélisé la probabilité que des cellules et d’autres molécules biologiques soient expulsées par les évents, et la quantité de ces matériaux que nous rencontrerions probablement.

« Nous avons été surpris de constater que l’abondance supposée de cellules n’égalerait que la biomasse d’une seule baleine dans l’océan mondial d’Encelade. » dit le biologiste de l’évolution Antonin Affholdermaintenant de l’Université de l’Arizona, mais qui était à l’Université des Sciences et des Lettres de Paris en France au moment de l’enquête.

« La biosphère d’Encelade est peut-être très clairsemée. Et pourtant, nos modèles indiquent qu’elle serait suffisamment productive pour alimenter les colonnes avec suffisamment de molécules organiques ou de cellules pour être détectées par des instruments à bord d’un futur vaisseau spatial. »

Équipé de l’abondance attendue de ces composés, un vaisseau spatial en orbite pourrait les détecter, s’il pouvait effectuer plusieurs vols de plumes pour collecter suffisamment de matériel.

Même dans ce cas, il se peut qu’il n’y ait pas assez de matériel biologique, et les chances qu’une cellule survive au voyage à travers la glace et soient projetées dans l’espace sont probablement assez minces.

En l’absence d’une telle preuve irréfutable, l’équipe suggère que des acides aminés comme la glycine serviraient de signature proxy alternative si les abondances dépassent un certain seuil.

« Étant donné que, selon les calculs, toute vie présente sur Encelade serait extrêmement rare, il y a encore de fortes chances que nous ne trouvions jamais assez de molécules organiques dans les panaches pour conclure sans ambiguïté qu’elle est là. » Ferrière dit.

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« Ainsi, au lieu de nous concentrer sur la question de savoir quelle quantité suffit pour montrer qu’il y a de la vie, nous demandons : ‘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 dans les années à venir. En attendant, nous serons ici sur Terre, nous demandant à quoi ressemblerait un écosystème dans l’océan profond sur une lune en orbite autour de Saturne.

Les recherches de l’équipe ont été publiées dans Le Journal des sciences planétaires.