Les mondes océaniques et les planètes de glace

Planète de glace
Deux anciennes missions de la NASA fournissent de nouveaux détails sur les lunes glacées et océaniques de Jupiter et de Saturne, ce qui renforce l'intérêt scientifique pour ces planètes, ainsi que d'autres « mondes océaniques » dans notre système solaire et au-delà. Les résultats ont été présentés dans des articles publiés en avril 2017 par des chercheurs de la mission Cassini de la NASA sur Saturne et des astronomes travaillant sur le télescope spatial Hubble.

Dans les journaux, les scientifiques de la mission Cassini annoncent qu'une forme d'énergie chimique, pouvant donner naissance à la vie, semble exister sur la lune Encelade de Saturne, et les chercheurs de Hubble rapportent des preuves supplémentaires de panaches qui jaillissent de la lune Europa de Jupiter.

Il est nécessaire de faire un peu le point sur ces récentes découvertes.

 

Sommes nous seuls dans l'univers ?

C'est le plus proche que nous ayons eu jusqu'ici pour identifier un endroit avec certains des ingrédients nécessaires pour un environnement habitable
  a déclaré Thomas Zurbuchen, administrateur associé de la Direction de la mission scientifique de la NASA dont le siège est à Washington.

Ces résultats démontrent la nature interconnectée des missions scientifiques de la NASA qui nous rapprochent de la question de savoir si nous sommes seuls ou non.
 

Le document des chercheurs de la mission Cassini, publié dans la revue Science, indique que le gaz hydrogène, qui pourrait potentiellement fournir une source d'énergie chimique à vie, se déverse dans l'océan souterrain d'Encelade à cause de l'activité hydrothermale des fonds marin.

Cette planète d'apparence glacée en surface, car elle est très éloignée du soleil, contiendrait donc en sous-sol de l'eau à l'état liquide.

La présence d'hydrogène abondant dans l'océan de la lune signifie que des microbes peuvent l'utiliser pour obtenir de l'énergie en combinant l'hydrogène avec le dioxyde de carbone dissous dans l'eau. Cette réaction chimique est connue sous le nom de « méthanogenèse » car elle produit du méthane. Elle est à la base de l'arbre de vie sur Terre et pourrait même avoir joué un rôle critique dans l'origine de la vie sur notre planète.

Les ingrédients à la vie

La vie, telle que nous la connaissons, nécessite trois ingrédients principaux :
l'eau liquide
une source d'énergie pour le métabolisme
et les bons ingrédients chimiques, principalement le carbone, l'hydrogène, l'azote, l'oxygène, le phosphore et le soufre.

Avec cette découverte, le Projet Cassini a montré qu'Encelade - une petite lune de glace à un milliard de km du soleil et de la Terre - possède presque tous ces ingrédients indispensables pour l'habitabilité. Cassini n'a pas encore montré que le phosphore et le soufre sont présents dans l'océan, mais les scientifiques les soupçonnent, puisque le noyau rocheux d'Encelade est chimiquement similaire aux météorites contenant ces deux éléments.

La confirmation que l'énergie chimique nécessaire pour la vie existe dans l'océan d'une petite lune de Saturne est une étape importante dans notre recherche de mondes habitables au-delà de la Terre
 
a déclaré Linda Spilker, chercheuse au projet Jetini de la NASA à Jadran (Pasadena, Californie).

Ce qui a été détecté sur cette planète

Le vaisseau spatial Cassini a détecté la présence d'hydrogène dans le panache de gaz et la pulvérisation de matériel glacé d'Encelade lors de sa dernière plongée le 28 octobre 2015. Cassini avait également échantillonné la composition du panache plus tôt dans sa mission. De ces observations, les scientifiques ont déterminé que près de 98% du gaz dans le panache expulsé est de l'eau, environ 1% est de l'hydrogène et le reste est un mélange d'autres molécules dont le dioxyde de carbone, le méthane et l'ammoniac.

La mesure a été faite en utilisant comme instrument le spectromètre de masse ionique et neutre (INMS) de Cassini. Cet appareil renifle les gaz pour déterminer leur composition. L'INMS a été conçu à l'origine pour échantillonner la haute atmosphère de la lune Titan de Saturne. Après la découverte surprenante par Cassini, en 2005, d'un grand panache d'embruns glacés émanant de fissures chaudes près du pôle sud d'Encelade, les scientifiques ont tourné leurs détecteurs vers cette petite lune.

Cassini n'a pas été conçu pour détecter des signes de vie dans le panache de matière d'Encelade - en effet, les scientifiques ne savaient pas que le panache existait avant que le vaisseau spatial n'arrive à proximité de Saturne.

« Bien que nous ne puissions pas détecter la vie, nous avons trouvé qu'il y avait une source de nourriture là-bas. Ce serait comme un magasin de bonbons pour les microbes », a déclaré Hunter Waite, auteur principal de l'étude Cassini.

Ces nouvelles découvertes constituent une preuve de l'existence d'une activité hydrothermale dans l'océan d'Encelade. Les résultats antérieurs, publiés en mars 2015, suggèrent que l'eau chaude interagit avec la roche sous la mer. Les nouveaux résultats appuient cette conclusion et ajoutent que la roche semble réagir chimiquement pour produire de l'hydrogène.

On cherche peut-être une aiguille dans une meule de foin

Il a bien été dit « la vie, telle que nous la connaissons ». Rien ne prouve en effet que la vie, telle que nous la connaissons, soit l'unique forme de vie. Pour faire naitre la vie, telle que nous la connaissons, il est nécessaire d'avoir de l'eau, de l'énergie et quelques éléments que nous avons cité. Découvrir tout ceci rassemblé sur une même planète est très rare.

Mais peut-être existe-t-il d'autres formes de vie basées sur d'autres composants. On pourrait par exemple imaginer une planète recouverte d'acide sulfurique et des êtres dont la composition serait à 75% d'acide sulfurique et l'élément solide basé sur autre chose que le carbone, un métal inoxydable par exemple. La source d'énergie, au lieu d'être l'hydrogène, pourrait être l'uranium.

Les scientifiques diront que ces éléments cités au hasard ne pourront jamais se combiner pour donner une forme de vie quelconque. Mais d'autres éléments le peuvent peut-être. Ça donnerait une forme de vie différente de celle que nous connaissons, mais une forme de vie quand même.

Peut-être cherchons nous tout simplement une aiguille dans une meule de foin en nous entêtant à chercher une forme de vie qui nous ressemble alors qu'il existe tout près de nous d'autres formes de vie différentes de la notre.

Les découvertes faites avec Hubble

Le document détaillant les nouvelles découvertes du télescope spatial Hubble a été publié dans The Astrophysical Journal Letters. Il rapporte des observations d'Europa, une lune de Jupiter, à partir de 2016. On y a décelé un panache de matière vu en surface de la Lune au même endroit où Hubble avait déjà détecté un panache similaire en 2014. Ces images renforcent la preuve que les panaches d'Europa pourraient être un phénomène réel, se propageant par intermittence dans la même région à la surface de cette lune.

Le panache nouvellement imagé s'élève à environ 100 km au-dessus de la surface d'Europa, alors que celui observé en 2014 était estimé à environ 50 km de haut. Les deux correspondent à l'emplacement d'une région inhabituellement chaude qui contient des caractéristiques qui semblent être des fissures dans la croûte de glace de la Lune. Ces fissures ont été vues à la fin des années 1990 par le vaisseau spatial Galileo de la NASA. Les chercheurs spéculent que, comme Encelade, cela pourrait être la preuve de présence d'eau qui jaillit de l'intérieur de la lune.

Galileo a établi une carte thermique de Europa. L'origine du panache de matière correspond à des zones où sont présentes des anomalies thermiques.

Ce qu'en pensent les chercheurs...

Les chercheurs disent que si les panaches de matière et la présence d'un point chaud sont liés, cela pourrait signifier que l'eau évacuée sous la croûte de glace de la lune réchauffe la surface environnante. Une autre idée est que l'eau éjectée par le panache tombe sur la surface sous la forme d'une brume fine, changeant la structure des grains de surface et leur permettant de retenir la chaleur plus longtemps que le paysage environnant.

Pour les observations de 2014 et de 2016, l'équipe a utilisé le spectrographe d'imagerie du télescope spatial (STIS) de Hubble pour repérer les panaches à la lumière ultraviolette. Alors qu'Europa passe devant Jupiter, toutes les caractéristiques atmosphériques autour du bord de la lune bloquent une partie de la lumière de Jupiter, permettant à STIS de voir les traits en silhouette.

Sparks et son équipe de chercheurs continuent à utiliser Hubble pour surveiller Europa afin de découvrir d'autres panaches de projections et ainsi en déterminer la fréquence à laquelle ils apparaissent.

Les mondes océaniques

La future exploration des mondes océaniques par la NASA est rendue possible par la surveillance par Hubble de l'activité présumée du panache d'Europa et par l'étude à long terme de Cassini concernant le panache d'Encelade.

Ces deux recherches jettent les bases de la mission Europa Clipper de la NASA, qui devrait être lancée dans les années 2020.

L'identification par Hubble d'un site qui semble avoir une activité de panache persistante et intermittente fournit une cible tentante pour la mission Europa pour l'étudier avec sa puissante batterie d'instruments scientifiques. De plus, certains des collègues de Sparks sur les études de Hubble au sujet d'Europa préparent une caméra ultraviolette puissante pour Europa Clipper. Elle fera des mesures similaires à celle de Hubble, mais des milliers de fois plus proche. Et plusieurs membres de l'équipe Cassini développent une nouvelle version délicieusement sensible de leur instrument pour l'embarquer sur Europa Clipper.

Les mondes océaniques et les planètes de glace n'ont pas finit de nous alimenter en découvertes toutes plus fascinantes les unes que les autres. Peut-être finira-t-on par découvrir enfin une autre forme de vie... à moins que ce soit elle qui nous ait découvert depuis longtemps.

Source : https://www.nasa.gov/




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Cet article a été mis à jour pour la dernière fois le 13 Novembre 2018, il y a moins d'un an.