De nouveaux travaux de chercheurs du Southwest Research Institute (SwRI - États-Unis) suggèrent que l’océan d’Encelade est le siège de processus géochimiques complexes qui pourraient créer un environnement propice à la vie. © Nasa

Sciences

Exobiologie : l'intérieur complexe d'Encelade offre un environnement propice à la vie

ActualitéClassé sous :exobiologie , Encelade , Cassini

Sous la glace d'Encelade, une lune de Saturne, pourraient se jouer des processus géochimiques plus complexes que ne l'avaient imaginé jusqu'alors les chercheurs. Des processus susceptibles d'offrir à la vie un environnement propice à son épanouissement.

Encelade, c'est une petite lune de Saturne. Elle est géologiquement active. Sous sa croûte glacée, se cache un océan d'eau liquide trahi par des geysers de vapeur, de glace et de gaz divers qui s'élèvent à des centaines de kilomètres au-dessus de sa surface. Et ce sont justement ces geysers que des chercheurs du Southwest Research Institute (SwRI - États-Unis) ont étudiés pour y trouver des indices révélant les conditions qui règnent sous la glace d'Encelade. Leur conclusion : l'océan qui baigne cette lune de Saturne est plus complexe que prévu.

« En détaillant la composition des geysers d'Encelade, nous pouvons en apprendre davantage sur la nature de son océan, comment il en est arrivé là et s'il fournit des environnements où la vie telle que nous la connaissons pourrait se développer », raconte Christopher Glein, chercheur, dans un communiqué du SwRI. Et son équipe a justement mis au point une nouvelle technique d'analyse et des modèles géochimiques inédits qui leur ont permis d'estimer la concentration en CO2 dissoute dans l'océan à partir de celle du panache.

Cette dernière semble vouloir s'expliquer par des réactions géochimiques entre le cœur rocheux de la lune et l'eau liquide de son océan caché. Plus précisément, par la dissolution et la formation de certains mélanges de minéraux contenant du silicium et du carbone au fond de cet océan. « Il semblerait qu'Encelade soit le théâtre d'un événement de séquestration massif de CO2 dans son noyau, un événement semblable à celui que les chercheurs aimeraient reproduire sur Terre pour contrer le réchauffement climatique », commente Christopher Glein.

Les chercheurs du Southwest Research Institute (SwRI - États-Unis) se sont notamment appuyés sur les données fournies par la sonde Cassini et son spectromètre de masse lors de son passage à proximité directe d’Encelade, en octobre 2015. En détaillant la composition chimique des geysers qui s’échappent de la croûte glacée de la lune de Saturne, ils ont conclu que son océan est probablement plus complexe que prévu. © Nasa, JPL-Caltech

Des sources hydrothermales à la vie

Un autre phénomène qui contribue à la complexité du cœur d'Encelade, c'est la présence probable de sources hydrothermales. La sonde Cassini avait d'abord révélé la présence au cœur des geysers, de minuscules particules de silice, puis celle d'hydrogène gazeux. Deux produits chimiques qui sont considérés comme des marqueurs des processus hydrothermaux. Des processus qui, au fond de l'océan, génèrent des fluides chauds, riches en énergie et chargés de minéraux qui permettent à des écosystèmes uniques de prospérer. Et potentiellement susceptibles de soutenir la vie. « Nous n'en avons trouvé aucune preuve, mais des indices intéressants que des conditions propices à la vie pourraient exister sous la croûte glacée de cette lune », note Hunter Waite, chercheur au SwRI.

Des indices intéressants que des conditions propices à la vie pourraient exister sous la croûte glacée de cette lune

Les chercheurs imaginent aujourd'hui que le noyau d'Encelade est composé d'une couche supérieure carbonatée et d'un intérieur serpentinisé. Les carbonates se présentent généralement sous forme de roches sédimentaires telles que le calcaire sur Terre, tandis que les minéraux serpentinisés sont formés de roches ignées d'un fond marin, riches en magnésium et en fer.

Il est proposé que l'oxydation hydrothermale du fer, profondément réduit dans le noyau, forme de l'hydrogène, tandis que l'activité hydrothermale sur les roches carbonatées contenant du quartz produit des fluides riches en silice. Ces roches ont également le potentiel d'influencer la chimie du CO2 dans l'océan via des réactions à basse température impliquant des silicates et des carbonates.

  • En utilisant de nouveaux modèles géochimiques, des scientifiques ont découvert que la concentration en CO2 dans l’océan d’Encelade peut être contrôlée par des réactions chimiques au fond de la mer.
  • Ajoutant à cette découverte, celles, antérieures, d'hydrogène et de silice, ils suggèrent des environnements géochimiquement complexes dans le noyau rocheux.
  • Une complexité qui aurait le potentiel de créer des sources d’énergie susceptibles de soutenir la vie.
Pour en savoir plus

Océans extraterrestres : la Nasa confirme qu'il y a de l'énergie pour la vie sur Encelade

La Nasa vient d'annoncer que l'analyse des panaches s'élevant d'Encelade -- une lune de Saturne possédant des océans sous une banquise -- avait révélé la présence d'une importante quantité d'hydrogène moléculaire. Cet hydrogène peut être transformé en énergie par des formes de vie prospérant autour de sources hydrothermales. Il est probable qu'il en soit de même pour Europe, la célèbre lune glacée de Jupiter.

Article de Laurent Sacco paru le 13/04/2017

Comme Futura le prédisait, la Nasa vient bien d'annoncer la détection d'importantes quantités d'hydrogène moléculaire (H2) dans les panaches majoritairement constitués d'eau qui s'élèvent d'une région du pôle sud d'Encelade, une lune de Saturne. La découverte a été faite par la sonde Cassini quand elle est passée dans ces panaches en 2015. Elle en a analysé la composition grâce à l'instrument Ion and Neutral Mass Spectrometer (INMS), originellement destiné à « renifler » les couches supérieures de l'atmosphère de Titan.

Comme l'expliquent les chercheurs dans un article aujourd'hui publié dans le journal Science, la présence de ce dihydrogène est très certainement le produit d'une chimie équivalente à celle des sources hydrothermales existant au fond des océans sur Terre. Cette molécule proviendrait probablement de la serpentinisation de péridotites, dans la croûte d'Encelade, réagissant avec l'eau chaude qui y circule. Or, sur Terre, cet hydrogène moléculaire est utilisé comme source d'énergie par des micro-organismes vivant au voisinage des sources hydrothermales via une réaction chimique faisant intervenir gaz carbonique dissous dans l'eau et produisant du méthane.

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

Des océans extraterrestres riches en énergie pour la vie dans le Système solaire ?

Cela ne veut pas dire que ces formes de vie existent dans les océans d'Encelade, mais la preuve est faite qu'il y existe très probablement des sources hydrothermales et, surtout, qu'il existe une source d'énergie chimique pouvant permettre à ces formes de vie d'apparaître et de se développer. Nous savons également qu'en plus de contenir 98 % d'eau et 1 % d'hydrogène moléculaire, les panaches d'Encelade contiennent aussi du gaz carbonique, du méthane et de l'ammoniac. Les océans de cette lune de Saturne renferment donc bien les éléments C, H, O et N qui sont à la base des molécules organiques utilisées par le vivant. Il faudrait aussi qu'ils contiennent du soufre et du phosphore mais la cosmochimie du Système solaire implique que le cœur rocheux d'Encelade a dû se former à partir de matériaux météoritiques qui en contiennent.

Alors, ce qui vaut pour Encelade vaut-il aussi pour Europe ? On peut le penser. La Nasa vient d'ailleurs d'annoncer que la présence de panaches sur cette lune de Jupiter est de mieux en mieux attestée par les observations du télescope Hubble.

Une vidéo à propos des panaches d'Europe. 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

La région d'où semblent s'élever ces panaches par intermittence coïnciderait avec une région fracturée anormalement chaude apparaissant sur la carte des températures de la surface d'Europe dressée grâce à la défunte mission Galileo. L'exobiologie semble avoir un brillant avenir dans les océans extraterrestres du Système solaire...


Que va donc révéler la Nasa ce soir ?

La Nasa va faire l'annonce de plusieurs découvertes concernant les océans extraterrestres ce soir à 20 heures. Ces découvertes concernent certainement deux lunes glacées de notre Système solaire : Europe (satellite de Jupiter) et Encelade (qui tourne autour de Saturne). La mission Cassini pourrait-elle avoir découvert des preuves, ou seulement des indices, de l'existence de la vie dans l'océan d'Encelade ?

Ce lundi 10 avril, la Nasa a annoncé qu'elle ferait une conférence ce soir (jeudi 13 avril), à 20 heures, heure de Paris, au sujet de découvertes importantes concernant les océans extraterrestres. Quel suspens ! Enfin... pas vraiment si l'on regarde bien la teneur de l'annonce.

Il y est précisé d'emblée que ces trouvailles proviennent des chercheurs qui utilisent Hubble et de ceux qui sont membres de la mission Cassini. Les deux lunes du Système solaire connues pour leurs océans d'eau liquide sont :

  • Europe, pour Jupiter ;
  • Encelade, pour Saturne.

Il est donc évident que les découvertes en question vont porter sur ces océans. C'est d'autant plus évident que le communiqué de la Nasa laisse entendre que ces découvertes ont des implications directes pour la mission Europa Clipper (le but de cette mission est de faire progresser fortement nos connaissances de la surface d'Europe afin de mieux déterminer son habitabilité).

Rappelons, de plus, que le télescope Hubble a observé, à plusieurs reprises et de plusieurs façons, des geysers d'eau s'élevant d'Europe. Ces geysers pourraient contenir des molécules indiquant qu'il y a bien de la vie dans l'océan d'Europe car les exobiologistes n'ont pas tardé à spéculer sur l'existence de sources hydrothermales dans cet océan, alimentées en énergie par les mêmes forces de marée à l'origine du volcanisme de Io. Or ces sources abriteraient peut-être des formes de vie comme il en existe sur Terre au niveau des dorsales océaniques. Rappelons d'ailleurs que la vie sur Terre est probablement apparue dans de telles sources.

Une vidéo à propos du survol d'Encelade en novembre 2015. 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

Beaucoup de dihydrogène détecté dans les panaches d’eau d’Encelade ?

Si l'information révélée il y a quelques jours par le célèbre site Web Astrobiology est correcte, le suspens concernant le contenu de l'annonce de la Nasa ce soir n'en est peut-être même plus un. Les membres de la mission Cassini auraient en effet détecté d'importantes quantités de dihydrogène (H2) dans les panaches d'eau s'élevant également d'Encelade lors du survol rapproché du 28 octobre 2015.

L'objectif était de passer dans ces panaches, à 49 kilomètres d'altitude d'une région du pôle sud où la sonde avait permis de découvrir, il y a 10 ans, une activité cryovolcanique surprenante, pour en préciser la nature. On sait encore peu de choses sur leur composition chimique mais tout porte à croire qu'ils sont bien là aussi la manifestation d'un océan d'eau liquide sous la surface d'Encelade.

Une seconde vidéo sur le survol d'Encelade en novembre 2015. 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

Pourquoi Cassini ne peut pas découvrir de la vie sur Encelade

Autant le dire tout de suite, bien que cela puisse faire penser à certaines scènes de 2010 : Odyssée 2, l'adaptation cinématographique du roman d'Arthur Clarke, les instruments de Cassini n'ont pas les moyens de détecter des biosignatures révélant l'existence de formes de vie. Inutile d'espérer voir la Nasa annoncer la découverte de chlorophylle dans les panaches d'Encelade. Tout au plus pourrait-on obtenir des images d'un monolithe noir si la réalité rattrapait la fiction.

En revanche, si la Nasa a bel et bien découvert beaucoup d'hydrogène moléculaire, ce devrait être une signature assez forte et convaincante de l'existence d'une activité hydrothermale dans l'océan d'Encelade. Quelques molécules organiques plus complexes que celles déjà mises en évidence dans un précédent survol à une altitude plus élevée pourraient aussi avoir été détectées. Cependant, il ne sera pas possible d'établir qu'elles résultent de processus qui ne sont pas abiotiques.

Pour trouver de la vie sur Encelade, comme sur Europe, il va falloir attendre une future mission spécifiquement conçue dans ce but.

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

!

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

Cela vous intéressera aussi

Grand final de Cassini : qu’attendre des dernières mesures de Saturne ?  Le 15 septembre 2017, Cassini n’a pas fait que plonger dans Saturne pour disparaître à jamais. Jusqu’à ses derniers instants, la sonde a réalisé des mesures de la géante gazeuse et de ses anneaux. Comme nous l'explique cette vidéo du Cnes, les scientifiques y voient des informations précieuses sur des mystères tenaces : l'âge des anneaux, leur formation, l'intérieur de la planète, etc.