Illustration d’un vaisseau approchant Encelade, lune de Saturne. © Nasa, Erik Wernquist
Sciences

Vie extraterrestre : l'analyse des geysers d'Encelade et Europe s'annonce prometteuse

ActualitéClassé sous :Encelade , Univers , Jupiter

Futura a interrogé l'astrochimiste, exobiologiste et planétologue Olivier Poch au sujet de travaux montrant qu'il est possible de détecter, avec les prochaines missions à destination d'Europe et Encelade, des molécules qui pourraient être d'origine biologique. On pourrait les trouver dans les particules glacées, crachées par les geysers de ces lunes glacées de Jupiter et Saturne.

Cela vous intéressera aussi

[EN VIDÉO] Les derniers regards de Cassini autour de Saturne  Les toutes dernières images de la sonde Cassini avant son plongeon final dans l'atmosphère de Saturne, le 15 septembre 2017. 

Malgré les découvertes de plus en plus nombreuses d'exoplanètes potentiellement habitables et le financement à hauteur de 100 millions de dollars en dix ans du programme Seti, à l'écoute des signaux radio venus d'éventuelles civilisations extraterrestres, par le milliardaire Yuri Milner et son projet Breakthrough Initiative, la recherche de formes de vie ailleurs que sur Terre reste de loin la plus prometteuse dans le Système solaire.

Les espoirs portent sur Mars, bien entendu, mais aussi de plus en plus sur les lunes glacées autour de Jupiter et Saturne. En l'occurrence, il s'agit d'Europe et d'Encelade qui, toutes les deux, possèdent des océans globaux sous une banquise d'où s'échappent par moment des geysers. Ces deux lunes subissent également des forces de marée importantes qui doivent les chauffer et produire une activité volcanique, certes moins importante que dans le cas de Io, l'infernale lune de Jupiter, mais qui doit être suffisante pour qu'existent au fond de ces océans des sources chaudes hydrothermales. Sur Terre, elles sont des oasis de vie tirant leur énergie de la chimiosynthèse sans la lumière du Soleil. En outre, il se pourrait bien que la vie soit née sur notre Planète bleue précisément dans les parois de ces sources chaudes de sorte que, si tel a bien été le cas, ce processus aurait pu se reproduire sur Europe et Encelade.

Europe et son océan global sont prometteurs pour l'exobiologie. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Nasa

Des missions sont à l'étude pour aller analyser d'un peu plus près les geysers d'Europe et d'Encelade avec l'espoir de pouvoir y trouver au moins des indications de l'existence d'une chimie prébiotique active et riche dans leurs océans, à défaut de véritables biosignatures. Pour ces dernières, il faudrait sans doute au moins examiner directement des glaces de ces deux mondes en espérant qu'elles contiennent des molécules dont les origines ne peuvent être abiotiques. Mieux, en espérant y trouver de véritables micro-organismes. Il est difficile d'imaginer le faire à la surface d'Europe dans un avenir proche car le niveau de radiation est très élevé, ce qui n'est pas bon pour l'électronique d'une sonde effectuant un séjour prolongé sur cette surface (Freeman Dyson a proposé d’effectuer cette recherche plutôt dans des fragments de la banquise d’Europe, éjectés de sa surface par des impacts de météorites, et loin d’Europe). Encelade est par contre plus indiquée pour une telle recherche avec un environnement moins marqué par des particules chargées rapides.

La spectrométrie de masse, une clé de l'exobiologie

Parmi les missions à l'étude, il y a celle d'Europa Clipper actuellement en préparation au fameux JPL de la Nasa et qui devrait être lancée entre 2023 et 2025 à destination d'Europe. Au cours de sa mission nominale, Europa Clipper effectuera 45 survols d'Europe à des altitudes d'approche variant de 2.700 kilomètres à 25 kilomètres au-dessus de sa surface.

La spectrométrie de masse est une technique importante en chimie et en cosmochimie. Quelques explications à son sujet sont données dans cette vidéo. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Royal Society Of Chemistry

Or, voilà qu'une équipe internationale menée par des planétologues de la Freie Universität à Berlin vient de publier deux articles dans le célèbre journal Astrobiology portant justement sur la possibilité de découvrir des molécules organiques importantes pour la vie, comme des acides aminés et des acides gras, dans des particules de glace émises par les geysers d'Europe et d'Encelade. La stratégie à mettre en œuvre repose sur les techniques de spectrométrie de masse héritières des travaux du pionnier qu'était Arthur Jeffrey Dempster, un physicien canado-américain connu pour ses travaux sur spectrométrie de masse et sa découverte en 1935 de l'isotope ²³⁵U de l'uranium.

L'auteur principal des deux articles, Fabian Klenner, explique au sujet de son travail avec ses collègues que : « Dans notre première étude, nous avons mené des expériences utilisant des acides aminés, des acides gras et des peptides pour prédire l'apparence spectrale de ces biomolécules organiques, qui pourraient potentiellement être intégrées dans les grains de glace. Nos données montrent que ces molécules organiques potentiellement d'origine biologique sont clairement identifiables, même à de très faibles concentrations ».

Des molécules organiques biotiques ou abiotiques ?

Pour en savoir plus Futura a interrogé l'astrochimiste, exobiologiste et planétologue Olivier Poch. Récemment, lui et ses collègues de l’Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble (Ipag) ont reconstitué en laboratoire des matériaux cométaires possibles à la surface de 67P/Tchourioumov-Guérassimenko, comme il l'avait expliqué à Futura dans une interview. Voici ses commentaires :

L'astrochimiste et planétologue Olivier Poch dans son laboratoire. © Olivier Poch

« Ces études menées en laboratoire sont importantes pour bien préparer les opérations des futurs instruments qui survoleront Europe ou Encelade. En effet, les auteurs ont ainsi pu déterminer la gamme de vitesses relatives entre les particules de glaces des "geysers" d'Encelade à analyser et la sonde spatiale, qui permettrait d'optimiser la détection d'acides aminés et d'acides gras à l'aide de leur instrument.

Ces molécules, si elles sont présentes dans les océans internes de ces satellites glacés, pourraient avoir une origine primordiale (provenant des planétésimaux qui ont formé ces satellites, comme on en trouve dans certaines météorites) ou avoir été produites dans ces océans internes au contact des roches, lors de réactions hydrothermales, ou bien encore elles pourraient être d'origine biologique car on sait que sur Terre toute forme de vie est constituée de ces molécules parmi d'autres.

Mais parmi tous les acides aminés et acides carboxyliques possibles, le vivant n'en fabrique que certains ayant des structures bien définies. Les auteurs de ces études ont donc voulu tester si leur instrument serait capable de différencier les structures de ces molécules, et les expériences qu'ils ont menées montrent que c'est bien le cas, même lorsqu'elles sont mélangées. Ils ont également évalué les limites de détection de ces molécules et l'influence de la présence de sels.

Cette démarche qui consiste à tester les futurs instruments spatiaux avec des échantillons les plus représentatifs possibles des environnements extra-terrestres est essentielle, et c'est celle que je tente d'appliquer également dans mon travail. Ces travaux sont donc très encourageants.

Néanmoins, les mélanges testés par les auteurs sont encore relativement simples (quelques dizaines d'acides aminés et d'acides carboxyliques mélangés, en présence ou non de sels) alors que des échantillons naturels comporteront probablement une plus grande diversité de molécules de tout type et de toute masse (pas seulement des acides aminés et des acides carboxyliques !), et si c'est le cas alors l'identification d'acides aminés et d'acides carboxyliques sera probablement plus difficile...

Malgré de premières mesures effectuées par la sonde Cassini et des estimations issues de modèles géochimiques, on ignore encore largement la composition de ces océans internes. Les futures missions ont justement pour objectif de préciser leur composition !

Une vidéo à propos de la découverte de sources hydrothermales sur Encelade. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle avec deux barres horizontales en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître, si ce n’est pas déjà le cas. En cliquant ensuite sur l’écrou à droite du rectangle, vous devriez voir l’expression « Traduire les sous-titres ». Cliquez pour faire apparaître le menu du choix de la langue, choisissez « français », puis cliquez sur « OK ». © Nasa, JPL-Caltech

On sait que les "geysers" d'Encelade expulsent des particules de glace d'eau contenant des molécules organiques, du sel, de la silice et du dihydrogène, attestant de réactions hydrothermales. Mais on ignore totalement si la vie a pu émerger dans l'océan d'Encelade ou dans celui d'Europe.

Bien sûr, il serait très excitant d'y détecter des signatures moléculaires qui pourraient suggérer la présence de vie, mais il me semble illusoire de penser que la détection de vie viendra des résultats d'un seul instrument...

Il faudra les résultats combinés de plusieurs instruments et un faisceau d'indices convergents pour augmenter le degré de confiance dans la détection d'une vie extraterrestre.

D'ailleurs, la mission Europa Clipper, actuellement en préparation à la Nasa et qui devrait être lancée entre 2023 et 2025, et la mission Juice qui sera lancée en 2022 et qui étudiera surtout Ganymède et Callisto, mais qui effectuera aussi deux survols d'Europe, n'ambitionnent pas de détecter des traces de vie indubitables mais de mieux comprendre la composition et la chimie de l'océan interne d'Europe.

Pour se préparer à déchiffrer cette composition, il serait intéressant de poursuivre les expériences menées par ces auteurs en étudiant la réponse de leur instrument à des particules de glace contenant des mélanges plus complexes de molécules issues du lessivage de météorites, ou de synthèses hydrothermales, et éventuellement d'échantillons d'environnements terrestres (eau de l'océan, etc.) ou de micro-organismes. »

  • Encelade est un satellite potentiellement habitable de Saturne.
  • Cassini y a détecté du méthane, de l’hydrogène moléculaire et des molécules organiques.
  • Une nouvelle étude a trouvé des molécules organiques rendant possible la synthèse d'acides aminés, notamment au niveau des sources hydrothermales dont l'existence est sérieusement envisagée au fond de l'océan chaud, situé sous les glaces d'Encelade.
  • D'autres molécules pouvant être d'origine biologique pourraient être détectées dans les geysers d'Encelade mais aussi dans ceux d'Europe, la lune glacée de Jupiter qui possède aussi un océan global.
Pour en savoir plus

Vie extraterrestre : des molécules organiques prometteuses sur Encelade

Article de Laurent Sacco publié le 06/10/2019

En utilisant des données de Cassini sur Encelade, une équipe internationale a trouvé des indices de la présence de molécules organiques pouvant permettre la synthèse d'acides aminés, des bases de la vie. Ces molécules se trouvent dans les grains glacés, éjectés de l'océan d'Encelade par des geysers, indiquant la présence de sources hydrothermales analogues à celles sur Terre où la vie y est peut-être née.

Europe, la lune glacée de Jupiter, exerce certainement une fascination pour tous ceux qui ont lu 2010 : Odyssée 2, le roman d'Arthur Clarke et encore plus, s'ils ont vu aussi son adaptation cinématographique. Nous savons qu'il existe sous la banquise d'Europe un océan d'eau liquide dans lequel des sources chaudes hydrothermales existent très probablement, du fait des forces de marées exercées par Jupiter et ses autres lunes médicéennes, forces responsables d'ailleurs du volcanisme dantesque de Io. Or sur Terre, ces sources sont des oasis de vie, à tel point que l'on pense que c'est dans ce genre d'environnement que la vie est peut-être née il y a peut-être plus de 4 milliards d'années.

On pourrait donc croire qu'une mission à destination d'Europe est une priorité absolue pour les exobiologistes. C'est oublier que l'environnement d'Europe, dans la magnétosphère de Jupiter, est parcouru par un intense flux de rayons cosmiques rapidement dangereux pour l'électronique des sondes qui se mettraient en orbite autour d'Europe ou qui oseraient même s'y poser. Nous n'avons pas cet inconvénient avec une autre lune glacée, Encelade, malheureusement bien plus lointaine.

Cette lune de Saturne fascine pour les mêmes raisons depuis que la sonde Cassini a en particulier découvert des geysers montant de sa surface et plus encore depuis les analyses rendues possibles par les instruments de Cassini lors de ses multiples survols d'Encelade, et ses passages dans l'anneau E de saturne alimenté en particules glacées par les geysers d’Encelade.

Illustration de l'intérieur d'Encelade, petite lune de 504 km de diamètre gravitant autour de Saturne. Les données recueillies par Cassini suggèrent l'existence d'un océan d'eau liquide sous une épaisse écorce de glace dans la région du pôle sud, précisément où des jets d'eau sont régulièrement observés depuis 2005. Son noyau rocheux serait relativement peu dense. © Nasa, JPL-Caltech

Les derniers résultats concernant les molécules organiques détectées dans des grains glacés issus d'Encelade ont été exposés par une équipe internationale de planétologues menée par Nozair Khawaja de l'Université libre de Berlin dans un article aujourd'hui publié dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Pour comprendre l'importance de ces résultats, qui proviennent des données des deux spectromètres de masses équipant Cassini, à savoir le Ion and Neutral Mass Spectrometer (INMS) et le Cosmic Dust Analyser (CDA), il est bon de se remémorer les découvertes déjà faites avec eux.

Des indices d'une chimie prébiotique complexe sur Encelade

Environ 5 à 10 % des grains glacés éjectés par les geysers d'Encelade le sont suffisamment rapidement pour s'affranchir de la gravitation de la lune et pour se retrouver dans l'anneau E de Saturne. C'est dans cet anneau que les grains provenant d'Encelade ont commencé à parler car le CDA a révélé qu'ils contenaient des sels de sodium ; leur présence impliquait une interaction entre un océan et le noyau rocheux d'Encelade. Mieux, ces sels indiquaient un océan alcalin avec une salinité modérée.

En complément, des particules de silice de taille nanométrique, toujours trouvées dans l'anneau E, suggéraient fortement une activité hydrothermale en cours dans l'océan d'Encelade, activité rendue encore plus plausible par la détection de la présence d'hydrogène moléculaire et du méthane dans les geysers d'Encelade par INMS. Pour des géologues terrestres, toutes ces données confirment une interaction entre de l'eau et des roches, en particulier des réactions de serpentinisation bien connues notamment au niveau des fameux fumeurs noirs et blancs sur Terre.

Or, sur Terre, il est possible de faire la synthèse d'acides aminés dans des simulateurs de sources hydrothermale à partir de molécules organique simple contenant de l'oxygène. Mieux ! un acide aminé aromatique qui se trouve dans certaines protéines (le tryptophane) a été trouvé dans l'environnement alcalin du célèbre champ hydrothermal de Lost City.

Nozair Khawaja et ses collègues expliquent maintenant que les données contenues dans les spectres de masses fournies par l'instrument CDA ont pu être comparées à celles connues en laboratoire sur Terre : elles peuvent être attribuées à la présence de molécules simples contenant de l'oxygène, de l'azote et des noyaux aromatiques. En conjonction avec les données de INMS, les chercheurs pensent même pouvoir dire -- mais la démonstration manque -- qu'il s'agit probablement d'amines de faibles masses, en particulier (di) méthylamine et / ou éthylamine, associés à de l'acide acétique et / ou à de l'acétaldéhyde.

Les chercheurs pensent donc que la présence de ces amines, composés carbonylés et aromatiques, montre qu'ils pourraient être des précurseurs idéaux de molécules biologiques importantes, notamment des acides aminés via des réactions de Friedel-Crafts dans les profondeurs de l'océan d'Encelade au niveau de ses sources hydrothermales.


Encelade : une forme de vie pourrait vraiment y exister...

Article de Marie-Céline Ray publié le 28/06/2018

En utilisant des données de Cassini sur Encelade, une équipe internationale a trouvé la trace de grosses molécules organiques. Ces macromolécules proviendraient de l'océan se trouvant sous la surface de glace de cette lune de Saturne. Elles seraient passées par des fissures.

Encelade, petit satellite de Saturne, pourrait réunir les conditions nécessaires à la vie... De petites molécules organiques y avaient déjà été identifiées, mais cette fois-ci, il s'agit de molécules bien plus grosses, comme l'explique dans un communiqué Christopher Glein, chercheur au Southwest Research Institute de San Antonio (Texas, États-Unis) : « Nous avons maintenant trouvé des molécules organiques avec des masses supérieures à 200 unités de masse atomique. C'est plus de dix fois plus lourd que le méthane ».

La mission de Cassini a pris fin en septembre 2017 quand la sonde s'est désintégrée dans l'atmosphère de Saturne. Auparavant, elle avait pris des mesures sur les matériaux émis par le sous-sol d'Encelade. Des mesures ont aussi été réalisées dans l'anneau E de Saturne, où gravite le satellite. Le spectromètre de particules chargées et neutres (INMS) avait déjà détecté des panaches d'hydrogène en 2017. D'autres données suggéraient l'existence d'un océan souterrain situé sous les glaces mais au-dessus d'un noyau rocheux : l'hydrogène pourrait provenir de réactions entre l'eau et les roches dans un environnement hydrothermal.

Des molécules organiques complexes découvertes sur Encelade

Les molécules organiques complexes, qui s'échappent par les fissures à la surface d'Encelade, dans des panaches de vapeurs, doivent provenir de l'océan chaud souterrain. Or, sur Terre, au niveau des cheminées hydrothermales sous-marines, des micro-organismes produisent des molécules organiques par chimiosynthèse, à partir de sulfure d'hydrogène et d'oxygène. On pourrait imaginer un scénario similaire sur Encelade !

Nozair Khawaja, chercheur à l'université de Heidelberg (Allemagne), un des auteurs de l'article paru dans Nature, a déclaré à Gizmodo : « C'est la toute première détection de molécules organiques aussi grandes et complexes sur un monde aquatique extraterrestre ». Si rien ne prouve que les macromolécules d'Encelade soient d'origine biologique, cette hypothèse paraît plausible : « Des sources hydrothermales similaires existent sur Terre et sont connues pour abriter certaines formes de vie ».


Encelade : des micro-organismes résistant à ses conditions

Article de Xavier Demeersman paru le 2 mars 2018

Depuis la mission Cassini, Encelade, petite lune glacée de Saturne, apparaît comme un « hot spot » dans la recherche de la vie extraterrestre. Ce monde semble abriter un océan d'eau liquide et dans les panaches de vapeur expulsés, la sonde a détecté du méthane. Des chercheurs ont simulé les conditions supposées y régner et ont découvert des micro-organismes capables d'y résister. Et ils produisent du méthane...

Située dans la banlieue de Saturne, donc dix fois plus loin du Soleil que la Terre, Encelade est une petite boule de glace qui retient beaucoup l'attention des planétologues et exobiologistes depuis que la sonde Cassini a découvert, en 2005, l'existence de ses geysers. Cette lune de seulement 500 kilomètres de diamètre est un des rares mondes potentiellement habitables connus dans notre Système solaire (Europe autour de Jupiter est un autre cas très étudié).

Ces dernières années, les données collectées par Cassini ont suggéré que l'astre abrite un océan global d'eau liquide et un noyau rocheux qui dispenserait suffisamment d'énergie sur le long terme.

Lors de ses 22 survols, dont un rase-motte, la sonde a traversé des panaches crachés par les failles au pôle sud d'Encelade et y a détecté des particules riches en silice qui pourraient trahir l'existence de sources hydrothermales. C'est vraiment très intéressant. Car des formes de vie pourraient avoir élu domicile dans ce type d'environnement, à l'image de ces oasis de vie rencontrés au fond de nos océans, là où jaillit de l'eau très chaude et riche en minéraux. Or, dans ces panaches, la sonde Cassini a détecté, au milieu d'autres molécules organiques, du méthane (CH4). Pourrait-il être d'origine biologique ? Ou est-il plutôt issu de processus géophysiques ? Les deux possibilités existent.

Pour tenter de répondre à cette question, une équipe de chercheurs de l'université de Vienne a soumis des micro-organismes d'origine terrestres aux conditions présumées régner à l'intérieur d'Encelade. « Nous sommes les premiers à étudier si des micro-organismes pourraient éventuellement produire du méthane dans ces conditions » ont déclaré les auteurs. Et alors ? Qu'ont-ils découvert ?

Dernière observation des geysers d’Encelade par la sonde Cassini, le 28 août 2017. © Nasa, JPL-Caltech, Space Science Institute

Des méthanogènes pourraient vivre à l’intérieur d’Encelade

Dans leur étude qui vient de paraître dans Nature Communications, les chercheurs concluent qu'une partie du méthane pourrait être produit par des archées méthanogènes... Du moins par une ou des forme(s) de vie qui aurait le même métabolisme.

Pour parvenir à ce résultat, l'équipe s'est évertuée à reproduire en laboratoire l'environnement à l'intérieur d'Encelade dans des flacons emplis de composés inorganiques, d'hydrogène, de dioxyde de carbone et d'y confronter des microbes à différentes températures -- entre 0 et 100 °C -- et de durant des pressions -- jusqu'à 50 atmosphères terrestres -- durant plusieurs années. L'un d'eux, Methanothermococcus okinawensis, a passé les tests avec succès et même dans les conditions des plus hautes pressions testées. Il s'agit d'une archée méthanogène qui vit autour de sources hydrothermales au large d'Okinawa, à quelque 1.000 mètres de profondeur. Ces micro-organismes combinent hydrogène et CO2 et rejettent du méthane. Les chercheurs ont aussi calculé que les réactions chimiques entre le noyau rocheux et l'océan par un processus de serpentinisation pourraient fournir suffisamment d'hydrogène moléculaire (H2) pour faire vivre ces archées.

 Une vue en coupe de l’intérieur d’Encelade. L’illustration montre les interactions de l’eau avec le noyau, processus qui pourrait produire l’hydrogène moléculaire découvert lors du dernier survol de Cassini. © Nasa, JPL-Caltech, Southwest Research Institute

À quand une mission sur Encelade ?

Les méthanogènes apparaissent donc comme de très bonnes candidates pour vivre sur Encelade. Et le plancher océanique semble l'endroit le plus propice à leur développement. Bien sûr, il n'y a aucune certitude sur leur existence à l'intérieur de cette lune de Saturne. Il s'agit d'abord d'un « premier pas pour montrer expérimentalement que les méthanogènes peuvent effectivement vivre dans les conditions attendues sur Encelade », a expliqué Chris McKay, chercheur au centre Ames de la Nasa, à New Scientist qui l'interrogeait.

Et de façon tout aussi évidente, ces habitants potentiels ne sont pas Methanothermococcus okinawensis qui y réside. « Si nous trouvons la vie sur Encelade, il est peu probable qu'elle soit très semblable à la Terre, à moins que l'origine de ces formes de vie ne provienne d'une source commune en dehors du Système solaire, ce qui est hautement improbable », a indiqué de son côté Hunter Waite, du SwRI (Southwest Research Institute).

Alors, pour en avoir le cœur net, il ne reste donc plus qu'à y aller. Mais ce ne sera malheureusement pas pour tout de suite. Il n'y a pas encore de missions officielles validées mais seulement des ébauches, et ce pour un départ prévu, au plus tôt, au milieu des années 2020 (peut-être des missions privées). En tout cas, soulignent les auteurs de ces recherches, un robot armé d'un spectromètre de masse serait en mesure de détecter des biosignatures. Mais attention aux contaminations par des bactéries terrestres, mettent en garde les exobiologistes. Cela pourrait biaiser nos observations.


Les geysers d'Encelade indiqueraient que la vie y serait possible !

Article de Laurent Sacco publié le 29 mars 2007

Depuis la découverte par la sonde Cassini en 2005 d'un gigantesque panache de vapeur d'eau, de poussières et de cristaux de glace au-dessus de son pôle sud et s'échappant d'un réseau de fractures, la lune de Saturne, Encelade, attire de plus en plus l'attention des planétologues et des exobiologistes !

Avec Titan, et surtout Europe, elle pourrait nous révéler les clés de l'apparition de la Vie sur Terre et pourquoi pas, être un des lieux du système solaire où une vie extraterrestre pourrait être découverte. Dans tous les cas, sa petite taille, environ 500 km de diamètre, pose un problème auquel la française Julie Castillo et ses collègues du JPL tentent de répondre : quelles sont les sources de chaleur maintenant de l'eau liquide sur un si petit corps céleste ?

Cassini surprenant le panache de vapeur d'eau et de cristaux de glace au-dessus d'Encelade en 2005. © Nasa

Le modèle

Encelade est principalement composée de roches et de glace. Le seul moyen pour elle de posséder suffisamment d'énergie pour présenter l'activité dont elle témoigne semble être d'avoir été dotée, à sa naissance, d'un stock particulièrement important d'éléments radioactifs se désintégrant rapidement. L'aluminium 26 et un isotope du fer, tous deux à très courte durée de vie si on les compare à d'autres de l'Uranium et du Thorium, sont d'excellents candidats.

Le cœur rocheux d'Encelade, plus important que celui de l'inactive Mimas, se serait alors rapidement échauffé en quelques millions d'années juste après la formation d'Encelade. Or, une partie de ce cœur serait entré en fusion, ce qui, sous l'effet des forces de marée de Saturne aurait facilité le chauffage interne d'Encelade de manière similaire à ce qui se passe actuellement sur Io. De plus, dans le passé, les calculs indiquent que l'orbite d'Encelade était différente, conduisant à des effets de marée plus importants.

C'est la combinaison de ces deux effets qui serait la clé de l'énigme ! Aucun des deux, seul ou sans cette synergie, ne pourrait expliquer la quantité d'énergie aujourd'hui stockée dans Encelade et maintenant sa surface toujours jeune et active, comme le montre le faible taux de cratérisation.

L'analyse partielle du panache par la sonde Cassini fournit des résultats particulièrement excitants. Bien que majoritairement composé de vapeur d'eau, on y trouve du méthane, de l'acétylène, du gaz carbonique du propane et même de l'azote. En relation avec une source de chaleur, et de l'eau liquide, c'est exactement la recette nécessaire pour avoir une soupe primordiale comparable à celle qui, sur Terre, a pu produire des acides aminés d'abord, et des protéines ensuite.

Il faut savoir que l'azote détecté ne semble pouvoir être produit qu'à partir de la décomposition de l'ammoniac, ce qui nécessite, d'ordinaire, une température d'au moins 577 degrés Celsius. Ce genre de température ne pouvait pas s'expliquer jusqu'ici sans le modèle aujourd'hui proposé. Un survol rapproché du panache est au programme pour Cassini en mars 2008.

Le réseau de failles souligné en fausse couleur bleue au pôle sud d'Encelade. © Nasa

Contrairement à Europe, qui selon toute vraisemblance possède un Océan d'eau liquide recouvert d'une couche de glace de plusieurs dizaines de km d'épaisseurs, l'eau liquide et la vapeur s'échappant des geysers observés par Cassini implique que la banquise recouvrant Encelade ne doit guère être plus épaisse qu'un demi kilomètre. Si de la Vie existe sur une des lunes glacées du système solaire, c'est probablement ici qu'elle est la plus facile à trouver !

Mesure de la température de la surface d'Encelade par la sonde Cassini. On voit nettement que la source la plus chaude est localisée au niveau de la crevasse, située au centre de l'image. © Nasa, JPL

Il suffirait d'aller inspecter les failles d'une centaine de mètres de large, zébrant le pôle Sud et d'où s'échappent des geysers de vapeur formant le panache qui monte à près de 175 km de hauteur !

Abonnez-vous à la lettre d'information La quotidienne : nos dernières actualités du jour. Toutes nos lettres d’information

!

Merci pour votre inscription.
Heureux de vous compter parmi nos lecteurs !