La source d'énergie souterraine d'Encelade : ce que cela signifie pour la recherche de la vie

Saturne Lune Encelade, par Cassini

La lune de Saturne Encelade, photographiée par la sonde Cassini en 2015. (Crédit image : NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)





Une mission spatiale qui pourrait rechercher des signes définitifs de vie sur la lune de Saturne Encelade semble encore plus attrayante après la publication de nouvelles preuves qu'un environnement habitable se trouve sous la surface de ce monde glacé.

La surface d'Encelade se compose d'une couche de glace solide dont l'épaisseur moyenne est estimée à 18 à 22 kilomètres (11 à 14 miles) et qui recouvre un océan massif d'eau liquide. La nouvelle étude indique que le fond de l'océan d'Encelade a probablement dispose d'évents d'eau chaude , semblables à ceux qui abritent des écosystèmes luxuriants au fond des océans de la Terre. L'océan extraterrestre contient également un type de molécule fréquemment utilisé comme source de nourriture par les formes de vie sur Terre, selon l'étude.

Forer dans la surface glacée d'Encelade pour avoir un aperçu direct des environnements potentiels en eau profonde serait incroyablement difficile, même si cela n'impliquait pas l'envoi d'équipement à mi-chemin du système solaire, ont déclaré des experts. Mais une mission aussi coûteuse et élaborée pourrait être tout à fait inutile, car Encelade donne des «échantillons gratuits» de son océan sous-marin à travers les panaches qui jaillissent de la surface glacée de la lune, a déclaré Morgan Cable, chercheur au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie. [ La Lune de Saturne Habitable ? hydrogène moléculaire trouvé dans le panache d'Encelade | Vidéo ]



Cable fait partie d'une équipe de scientifiques qui élabore une proposition de mission spécialement conçue pour rechercher des signes de vie dans les panaches d'Encelade. La proposition Encelade Life Finder (ELF) sera soumise à la NASA plus tard ce mois-ci, ainsi que d'autres propositions que l'agence examinera pour sa prochaine mission scientifique planétaire New Frontiers. Les missions précédentes du programme New Frontiers comprenaient la sonde Juno vers Jupiter et la mission Osiris-Rex qui renverra un échantillon d'un astéroïde sur Terre.

Dans le panache

La sonde Cassini, conçue pour étudier l'ensemble du système saturnien, a traversé sept fois le panache de geyser d'Encelade. Son passage le plus récent à travers le panache, en octobre 2015, fait l'objet du nouveau document de recherche. Cassini a détecté de l'hydrogène moléculaire (H2), que les auteurs du nouvel article pensent formé par les interactions entre l'eau chaude et la roche. Cela soutient l'idée que le fond de l'océan d'Encelade abrite des geysers d'eau chaude comme ceux trouvés au fond de l'océan terrestre, ont déclaré les chercheurs.

Cet artiste



L'illustration de cet artiste représente l'intérieur possible de la lune Encelade de Saturne, sur la base des observations de la sonde Cassini.(Crédit image : NASA/JPL-Caltech)

L'hydrogène moléculaire est également une source de nourriture idéale pour de nombreux microbes et bactéries, selon des scientifiques de la NASA dit dans un communiqué . La séparation des deux atomes d'hydrogène libère de l'énergie stockée dans la liaison entre eux, comme une véritable piñata énergétique. Les liaisons hydrogène moléculaires sont particulièrement faciles à rompre, de sorte que leur contenu énergétique est facilement disponible pour de nombreuses formes de vie.

'Combiné à notre connaissance qu'il y a un océan sous Encelade, qu'il est salé, qu'il contient des interactions organiques et minérales - ce sont toutes les autres découvertes que Cassini a faites - quand vous mettez cela en plus, cela complète vraiment le cas pour le l'océan étant habitable ou capable de maintenir la vie », a déclaré à guesswhozoo.com Jonathan Lunine, professeur de sciences physiques à l'Université Cornell de New York et l'un des co-auteurs de l'article annonçant la nouvelle découverte.



Cassini a révélé une mine d'informations sur l'océan souterrain d'Encelade, mais les panaches de la lune ont été découverts pour la première fois en 2005, huit ans après le lancement de la sonde Cassini vers Saturne, de sorte que les instruments de Cassini n'étaient pas spécifiquement conçus pour étudier ces panaches ou y rechercher de la vie. (Heureusement, le vaisseau spatial était équipé de deux instruments capables de collecter des échantillons des panaches, dont un instrument appelé spectromètre de masse, qui est utilisé pour déterminer la composition chimique d'un matériau.)

'Cassini n'a pas été conçu pour être une mission maritime', a déclaré Cable, citant Linda Spilker, scientifique actuelle du projet pour la mission Cassini ainsi que scientifique du projet pour le concept de mission ELF.

« Nous n'avions aucune idée que le panache de Encelade existait à l'époque », a déclaré Cable. « Maintenant… nous avons une bien meilleure idée des instruments que nous devrions apporter pour pouvoir goûter ces molécules clés présentes dans le panache, pour mieux comprendre l'habitabilité et rechercher la vie. »

ELF chercherait d'abord la vie en détectant les molécules formées par des processus biologiques, puis en comparant les rapports de ces différentes molécules, a déclaré Cable. Ces ratios sont différents lorsque la vie est présente, a-t-elle déclaré.

'Nous pensons que notre charge utile peut faire le travail', a déclaré Cable. « Maintenant, bien sûr, s'il n'y a qu'un seul microbe dans tout l'océan, ce ne sera pas quelque chose de facile à trouver. Ainsi, nous avons basé notre évaluation sur ce que nous pensons être des hypothèses réalistes et des données que nous avons sur les environnements océaniques ici [sur Terre] et que nous pensons être représentatives de ce que sera un écosystème hydrothermal sur Encelade. … S'il y a une communauté de vie là-bas, ELF la trouvera.' [ Voir les geysers d'Encelade en action (vidéo) ]

Échantillons gratuits

La NASA pourrait avoir une deuxième occasion d'échantillonner un panache d'un monde glacé. De nouveaux résultats du télescope spatial Hubble suggèrent que la lune de Jupiter, Europa, pourrait également cracher périodiquement des panaches d'eau dans l'espace à partir de son océan souterrain. Des signes des panaches ont été repérés pour la deuxième fois par Hubble, mais les scientifiques à l'origine du résultat ont déclaré qu'ils hésitaient encore à déclarer une découverte définitive.

La mission Europa Clipper de la NASA devrait être lancée entre le début et le milieu des années 2020 et étudier la lune glacée depuis l'orbite. Il est possible que la sonde échantillonne les panaches d'Europe (s'ils existent), ont déclaré des responsables de l'agence.

Le fait que les scientifiques n'aient pas besoin d'atterrisseur pour rechercher de la vie sur Encelade, et peut-être sur Europa, est un attrait majeur pour l'envoi de missions dédiées à ces endroits, a déclaré Lunine, qui est également chercheur principal sur le concept de mission ELF.

'Nous n'avons pas à construire une mission pour atterrir [sur Encelade], pour forer, pour faire fondre [la glace]', a-t-il déclaré. «La prochaine mission devrait traverser le panache à plusieurs reprises avec des spectromètres de masse modernes. Avec cette [mission], nous pouvons tester les signatures moléculaires de la vie. Et nous pouvons le faire pour un montant d'argent qui est beaucoup, beaucoup moins que [le coût de] Cassini.'

Le plafonnement des prix sur les propositions au Mission Nouvelles Frontières de la NASA est de 850 millions de dollars, sans compter les coûts de lancement et d'exploitation. (À titre de comparaison, le prix de Cassini est d'environ 3,2 milliards de dollars.) ELF a déjà été soumis au programme de mission Discovery de la NASA, qui a un plafond de coût inférieur. Cable a déclaré qu'au moins une autre équipe devrait soumettre une proposition de mission Encelade à l'appel à propositions New Frontiers de la NASA.

« Encelade est… en train de cracher des échantillons gratuits dans l'espace. Tout ce que nous avons à faire est de voler et de le récupérer », a déclaré Cable. «Ces opportunités ne se présentent pas tous les jours. Si nous sommes capables, juste en goûtant quelques molécules clés dans ce panache, de dire définitivement que nous ne sommes pas seuls, je pense que ce genre de découverte révolutionnaire vaut 850 millions de dollars.

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