le Cassini L'orbiteur a révélé beaucoup de choses fascinantes sur le système de Saturne avant la fin de sa mission en septembre 2017. En plus de révéler beaucoup sur les anneaux de Saturne et la surface et l'atmosphère de Titan (la plus grande lune de Saturne), il était également responsable de la découverte de panaches d'eau à venir de la région polaire sud d'Encelade. La découverte de ces panaches a déclenché un large débat sur l’existence possible de la vie à l’intérieur de la Lune.
Cela était basé en partie sur des preuves que les panaches s'étalaient jusqu'à la frontière noyau / manteau de la lune et contenaient des éléments essentiels à la vie. Grâce à une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'Université de Heidelberg, en Allemagne, il a maintenant été confirmé que les panaches contiennent des molécules organiques complexes. C'est la première fois que des matières organiques complexes sont détectées sur un corps autre que la Terre, et renforce le cas de la lune qui soutient la vie.
L'étude, intitulée «Composés organiques macromoléculaires des profondeurs d'Encelade», a récemment paru dans la revue La nature. L'étude a été dirigée par Frank Postberg et Nozair Khawaja de l'Institut des sciences de la Terre de l'Université de Heidelberg, et comprenait des membres de l'Institut Leibniz de modification de surface (IOM), du Southwest Research Institute (SwRI), du Jet Propulsion Laboratory de la NASA, et plusieurs universités.
L’existence d’un océan d’eau liquide à l’intérieur d’Encelade fait l’objet d’un débat scientifique depuis 2005, lorsque Cassini a observé pour la première fois des panaches contenant de la vapeur d’eau jaillissant de la surface polaire sud de la lune à travers des fissures dans la surface (surnommée «Tiger Stripes»). Selon les mesures effectuées par le Cassini-Huygens sonde, ces émissions sont composées principalement de vapeur d'eau et contiennent de l'azote moléculaire, du dioxyde de carbone, du méthane et d'autres hydrocarbures.
L'analyse combinée de l'imagerie, de la spectrométrie de masse et des données magnétosphériques a également indiqué que les panaches polaires sud observés émanent de chambres souterraines sous pression. Cela a été confirmé par le Cassini mission en 2014 lorsque la sonde a effectué des mesures de gravité qui ont indiqué l'existence d'un océan souterrain polaire d'eau liquide d'une épaisseur d'environ 10 km.
Peu de temps avant que la sonde ne plonge dans l'atmosphère de Saturne, la sonde a également obtenu des données indiquant que l'océan intérieur existait depuis un certain temps. Grâce à des lectures antérieures qui indiquaient la présence d'une activité hydrothermale à l'intérieur et à des simulations qui modélisaient l'intérieur, les scientifiques ont conclu que si le noyau était suffisamment poreux, cette activité aurait pu fournir suffisamment de chaleur pour maintenir un océan intérieur pendant des milliards d'années.
Cependant, toutes les études précédentes Cassini les données n'ont pu identifier que des composés organiques simples dans le panache, avec des masses moléculaires généralement inférieures à 50 unités de masse atomique. Pour les besoins de leur étude, l'équipe a observé des preuves de la présence de matières organiques macromoléculaires complexes dans les grains glacés des panaches qui avaient des masses supérieures à 200 unités de masse atomique.
Il s'agit de la toute première détection de matières organiques complexes sur un corps extraterrestre. Comme le Dr Khawaja l'a expliqué dans un récent communiqué de presse de l'ESA:
«Nous avons trouvé de grands fragments moléculaires qui présentent des structures typiques de molécules organiques très complexes. Ces énormes molécules contiennent un réseau complexe souvent construit à partir de centaines d'atomes de carbone, d'hydrogène, d'oxygène et probablement d'azote qui forment des sous-structures en forme d'anneaux et de chaînes. »
Les molécules qui ont été détectées étaient le résultat des grains de glace éjectés frappant l'instrument d'analyse des poussières à bord de Cassini à des vitesses d'environ 30 000 km / heure. Cependant, l'équipe pense qu'il ne s'agissait que de fragments de molécules plus grosses contenues sous la surface glacée d'Encelade. Comme ils l'indiquent dans leur étude, les données suggèrent qu'il existe un mince film riche en matière organique au-dessus de l'océan.
Ces grosses molécules seraient le résultat de processus chimiques complexes, qui pourraient être ceux liés à la vie. Alternativement, ils peuvent être dérivés d'un matériau primordial similaire à ce qui a été trouvé dans certaines météorites ou (comme le soupçonne l'équipe) qui est généré par l'activité hydrothermale. Postberg a expliqué:
"À mon avis, les fragments que nous avons trouvés sont d'origine hydrothermale, ayant été traités à l'intérieur du noyau hydrothermalement actif d'Encelade: dans les hautes pressions et températures chaudes que nous attendons là-bas, il est possible que des molécules organiques complexes puissent apparaître."
Comme indiqué, des simulations récentes ont montré que la lune pouvait générer suffisamment de chaleur grâce à l'activité hydrothermale pour que son océan intérieur existe depuis des milliards d'années. Cette étude fait suite à ce scénario en montrant comment des matières organiques pourraient être injectées dans l'océan par des évents hydrothermaux. Ceci est similaire à ce qui se passe sur Terre, un processus qui, selon les scientifiques, pourrait avoir joué un rôle vital dans les origines de la vie sur notre planète.
Sur Terre, les substances organiques peuvent s'accumuler sur les parois des bulles d'air montantes créées par les évents hydrothermaux, qui remontent ensuite à la surface et sont dispersées par les embruns et les bulles qui éclatent. Les scientifiques pensent qu'un processus similaire se produit sur Encelade, où des bulles de gaz s'élevant à travers l'océan pourraient amener du matériel organique de la frontière noyau-manteau à la surface glacée.
Lorsque ces bulles éclatent à la surface, cela aide à disperser une partie des matières organiques qui font ensuite partie des embruns salés qui traversent les fissures du tigre. Ce jet gèle ensuite en particules glacées lorsqu'il atteint l'espace, envoyant des matières organiques et de la glace dans tout le système Saturne, où il a maintenant été détecté. Si cette étude est correcte, alors un autre ingrédient fondamental de la vie est présent dans l'intérieur d'Encelade, ce qui rend la vie là-bas d'autant plus forte.
Ce n'est que la dernière d'une longue lignée de découvertes faites par Cassini, dont beaucoup indiquent l'existence potentielle de la vie sur ou dans certaines des lunes de Saturne. En plus de confirmer les premières molécules organiques dans un «monde océanique» de notre système solaire, Cassini a également trouvé des preuves convaincantes d'un environnement probiotique riche et de la chimie organique sur Titan.
À l'avenir, plusieurs missions devraient retourner dans ces lunes pour recueillir plus de preuves de la vie potentielle, reprenant là où le vénérable Cassini laisser derrière soi. Si longtemps Cassini, et merci d'avoir ouvert la voie!
