La surface de la lune saturnienne Encelade protège les matières organiques enfouies

La lune saturnienne Encelade présente une opportunité unique dans notre système solaire de rechercher des preuves de vie, étant donné son océan habitable et son panache qui dépose des matières océaniques organiques à la surface.

Un article dirigé par Amanda R. Hendrix, scientifique principale du Planetary Science Institute, affirme qu'une quantité suffisante de matières organiques relativement intactes pourrait être mesurée par des instruments envoyés à la surface d'Encelade.

“Nous pouvons en apprendre beaucoup sur les biosignatures potentielles de l'océan d'Encelade en envoyant une mission à la surface d'Encelade. Auparavant, on pensait que pour échantillonner le matériau le plus frais de l'océan d'Encelade, il fallait voler à travers le panache et mesurer le panache. grains et gaz. Mais maintenant nous savons que vous pouvez atterrir à la surface et être sûr que vos instruments peuvent mesurer des matières organiques relativement vierges provenant de l'océan », a déclaré Hendrix, auteur principal de « Faibles âges d'exposition efficaces aux ultraviolets pour les matières organiques à l'océan ». surface d'Encelade”, qui apparaît dans Communications Terre et Environnement.

“Nous savons que l'océan d'Encelade est habitable grâce aux mesures de Cassini. Nous savons qu'il contient de l'eau liquide, de l'énergie et des produits chimiques tels que le carbone, l'hydrogène, l'azote, l'oxygène, le phosphore et le soufre. Ce sont les ingrédients nécessaires à la vie telle que nous la connaissons.” dit Hendrix.

“Encelade est un monde océanique : il abrite un océan liquide sous une surface glacée. Il existe au moins plusieurs mondes océaniques dans notre système solaire, mais Encelade est spécial car il projette sa matière océanique dans l'espace via sa vapeur polaire sud – et “un panache de grains de glace, ce qui signifie que les instruments du vaisseau spatial Cassini ont pu caractériser l'océan alors que le vaisseau spatial survolait et traversait le panache d'Encelade”, a déclaré Hendrix.

“Heureusement, pour cette étude, même si certains grains du panache sont éjectés dans le système saturnien, près de 90 pour cent des grains du panache retombent sur la surface de la lune, ce qui signifie probablement que la matière océanique, y compris les matières organiques, est assis juste à la surface.

Les molécules organiques trouvées dans le panache d'Encelade comprennent des molécules comme le méthane (CH₄) et l'éthane (C₂H₆), ainsi que des molécules plus complexes.

“Les matières organiques peuvent être traitées ou transformées chimiquement par des photons solaires ultraviolets (UV) et par des particules chargées comme les électrons. Mais si nous voulons savoir si des biosignatures dérivées de l'océan sont présentes dans les grains du panache, nous avons besoin que ces grains soient aussi vierges et non exposés aux UV que possible”, a déclaré Hendrix.

Dans cette étude, Hendrix a utilisé les données du télescope spatial Hubble et du vaisseau spatial Cassini pour estimer la profondeur à laquelle les photons UV peuvent pénétrer dans la surface recouverte de grains de panache d'Encelade.

“Ce que nous avons découvert dans cette étude, c'est qu'il y a des endroits sur la surface d'Encelade où nous pourrions atterrir avec un vaisseau spatial et prélever un échantillon, et nous mesurerions des matières organiques relativement intactes”, a déclaré Hendrix. “C'est parce que les photons solaires ultraviolets (UV) ne pénètrent tout simplement pas très profondément dans la surface glacée. Ces photons UV solaires nocifs ne pénètrent qu'à environ 100 micromètres dans la surface glacée. C'est la largeur de quelques cheveux humains.

“Ainsi, la partie supérieure de la surface est exposée à ces photons UV nocifs, mais seul un pourcentage des matières organiques est chimiquement transformé, et assez vite, ce matériau est recouvert par un panache plus frais. Et les grains plus profonds ne subissent pas d'effets. plus de transformation, car les photons UV ne peuvent pas interagir avec le matériau plus profond. Les grains de panache fraîchement déposés agissent comme un bouclier pour le matériau sous-jacent. Ils agissent comme un écran solaire.

“Idéalement, nous souhaitons un jour échantillonner des matières organiques relativement vierges dérivées de l'océan en atterrissant à la surface d'Encelade. Ce résultat est important car il nous indique qu'il y aura beaucoup de matières organiques relativement vierges disponibles à échantillonner, car la profondeur de pénétration de ces Les photons UV nocifs sont si peu profonds. Les grains légèrement plus profonds n'ont pas été beaucoup exposés aux UV, ce qui signifie que les matières organiques ont un faible âge d'exposition”, a déclaré Hendrix.

“Étant donné que la lumière UV altère facilement les molécules organiques, la profondeur à laquelle cette lumière pénètre dans la surface d'un monde couvert de glace compte vraiment. Avec les courtes profondeurs de pénétration des UV trouvées, nos résultats garantissent qu'il y a suffisamment de matière organique enfermée et préservée dans le glaces d'Encelade qui remontent à son océan”, a déclaré le co-auteur Christopher House de la Penn State University. “Il est impressionnant de penser qu'avec la technologie connue, nous pouvons facilement accéder à une grande quantité de matière organique provenant d'un océan extraterrestre habitable.”