Les océans internes de certaines des lunes glacées en orbite autour de Saturne et de Jupiter sont les principaux candidats pour la recherche de vie extraterrestre dans le Système solaire. Une nouvelle étude menée en laboratoire démontre que les grains de glace éjectés de ces corps planétaires peuvent contenir suffisamment de matériaux organiques pour que les instruments qui les étudient, comme la sonde Europa Clipper dont le lancement est prévu à l’automne 2024, puissent y détecter des signes de vie, si elle y existe.
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En 1979, les sondes américaines Voyager 1 et Voyager 2Voyager 2 traversaient le système jovienjovien, réalisant entre autres de nombreux clichés des lunes de JupiterJupiter. Ces photographiesphotographies sont d'assez bonne qualité pour que les scientifiques démontrent l'existence d'un renouvellement de la surface d'Europe, la sixième lune la plus proche de Jupiter, et y suspectent la présence d'un océan d'eau liquide enfoui sous sa surface glacée.
Par ailleurs, la mission Cassini, qui étudiait jusqu'en 2017 SaturneSaturne et ses satellites, a permis de détecter la présence de geysersgeysers sur Encelade, indiquant également la présence d'un océan d'eau liquide souterrain. Du fait de la présence d'eau liquide, ingrédient nécessaire à l'apparition de la vie, ces deux lunes intriguent de plus en plus les exobiologistes à la recherche de vie extraterrestre.
La sonde Europa Clipper de la NASA effectuera une étude détaillée de la lune de Jupiter Europe. © Nasa, JPL-Caltech
Des environnements habitables dans les confins du Système solaire ?
Malgré leur grande distance au Soleil et leurs surfaces glacées, ces deux lunes semblent pourtant être les meilleures candidates pour la recherche de vie extraterrestre dans le Système solaire. Lors de ses survolssurvols d'EnceladeEncelade, la sonde Cassini avait par exemple détecté dans les geysers du pôle sud la présence de panaches d'eau contenant divers composés tels que de l'ammoniac, ou encore des moléculesmolécules organiques, dont des hydrocarbureshydrocarbures, provenant de l'océan interne. De nombreux scientifiques estiment que de la vie primitive pourrait tout à fait s'être développée dans cet environnement souterrain, certains allant même jusqu'à avancer que, s'ils existent, ces organismes primitifs pourraient avoir atteint d'autres planètes du Système solaire, selon une théorie appelée panspermiepanspermie.
De spectaculaires geysers éjectent de la glace et de la vapeur d’eau près du pôle sud d'Encelade, lune glacée de Saturne. © Nasa / JPL-Caltech / Space Science Institute
Si les scientifiques voient Europe, lune glacée de Jupiter, comme un autre candidat pour la recherche de vie extraterrestre dans le Système solaire, nous n'avons en revanche que peu de connaissances sur son océan interne. C'est justement dans cette optique que la NasaNasa a sélectionné en 2013 sa mission Europa Clipper, qui sera lancée en direction d'Europe en octobre de cette année pour une arrivée prévue dans le système jovien en 2030. Elle embarquera avec elle des instruments scientifiques ultra perfectionnés, capables de détecter la présence de composés en d'infimes concentrations. Mais pourra-t-elle détecter directement, s'ils existent, la présence d'organismes dans les grains de glace qu'elle étudiera ? C'est la question que s'est posée une équipe internationale de chercheurs, qui publient leurs conclusions dans la revue Science Advances.
Des bactéries pourraient être détectables dans les grains de glace !
Pour se préparer à la mission Europa Clippermission Europa Clipper, les chercheurs se demandent ce que ses instruments dernier cri pourraient détecter. Il est techniquement extrêmement compliqué de simuler en laboratoire des grains de glace volant dans l'espace à des vitessesvitesses de 4 à 6 kilomètres par seconde (vitesse de collision réelle avec les instruments d'Europa Clipper lorsque la sonde sera sur place), et pour réaliser leurs simulations, les auteurs ont utilisé un dispositif qui envoie un mince faisceau d'eau liquide dans un vide artificiel, dans lequel l'eau liquide se désintègre ensuite en gouttelettes. Ils ont ensuite utilisé un faisceau laserlaser pour exciter les gouttelettes et leur donner la vitesse souhaitée, avant d'analyser leur composition à l'aide d'instruments similaires à ceux de la sonde Europa Clipper, dont son SUrface Dust Mass Analyzer, conçu pour analyser la composition des petites particules solidessolides éjectées par Europe.
Leur étude s'est concentrée sur le potentiel de détection de Sphingopyxis alaskensis, une bactériebactérie commune vivant dans les eaux de l'Alaska. Cet organisme unicellulaire est très petit, vit dans des environnements très froids et peut survivre malgré des apports limités en nutrimentsnutriments, ce qui fait de lui un organisme similaire à ce que les scientifiques pensent pouvoir exister sous la surface d'Europe et capable de s'incorporer à de petits grains de glace. Les résultats montrent que les instruments embarqués sur Europa Clipper peuvent effectivement détecter cette bactérie (si elle y existe) dans un seul grain de glace. Leur nouvelle étude montre de plus que l'analyse de grains de glace uniques, dans lesquels les matériaux recherchés peuvent être concentrés, est plus efficace que l'analyse d'une moyenne sur un échantillon plus grand contenant des milliards de grains individuels, comme l'a réalisé la sonde Cassini avec les grains de glace émis par les geysers d'Encelade. Alors, nous serons peut-être fixés sur la potentielle existence d'une vie extraterrestre en 2030 lorsque la sonde Europa Clipper arrivera à destination !
