Une étude de la NASA découvre une source d'énergie et une molécule vitales à Encelade

Une étude se concentre sur les données recueillies par Cassini de la NASA sur la lune glacée de Saturne et trouve des preuves de l'existence d'un ingrédient clé de la vie et d'une source d'énergie suralimentée pour l'alimenter.

Les scientifiques savent que le panache géant de grains de glace et de vapeur d'eau craché par Encelade, la lune de Saturne, est riche en composés organiques, dont certains sont importants pour la vie telle que nous la connaissons. Aujourd'hui, les scientifiques analysant les données de la mission Cassini de la NASA vont encore plus loin dans les preuves de l'habitabilité : ils ont trouvé une forte confirmation de la présence de cyanure d'hydrogène, une molécule clé à l'origine de la vie.

Les chercheurs ont également découvert des preuves que l'océan, qui se cache sous la coque externe glacée de la Lune et alimente le panache, détient une puissante source d'énergie chimique. Non identifiée jusqu’à présent, la source d’énergie se présente sous la forme de plusieurs composés organiques dont certains, sur Terre, servent de carburant aux organismes.

Les résultats, publiés dans Astronomie naturelle, indiquent qu’il pourrait y avoir beaucoup plus d’énergie chimique à l’intérieur de cette petite lune qu’on ne le pensait auparavant. Plus il y a d’énergie disponible, plus la vie a de chances de proliférer et de se maintenir.

“Nos travaux fournissent une preuve supplémentaire qu'Encelade héberge certaines des molécules les plus importantes à la fois pour créer les éléments constitutifs de la vie et pour maintenir cette vie par le biais de réactions métaboliques”, a déclaré l'auteur principal Jonah Peter, doctorant à l'Université Harvard qui a effectué de nombreuses recherches. de la recherche alors qu'il travaillait au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud.

“Non seulement Encelade semble répondre aux exigences fondamentales d'habitabilité, mais nous avons maintenant une idée de la manière dont des biomolécules complexes pourraient s'y former et des types de voies chimiques qui pourraient être impliquées.”

Polyvalent et énergique

“La découverte du cyanure d'hydrogène a été particulièrement passionnante car c'est le point de départ de la plupart des théories sur l'origine de la vie”, a déclaré Peter. La vie, telle que nous la connaissons, nécessite des éléments constitutifs, tels que les acides aminés, et le cyanure d’hydrogène est l’une des molécules les plus importantes et les plus polyvalentes nécessaires à la formation des acides aminés. Parce que ses molécules peuvent être empilées de différentes manières, les auteurs de l’étude considèrent le cyanure d’hydrogène comme le couteau suisse des précurseurs d’acides aminés.

“Plus nous essayions de percer nos résultats en testant des modèles alternatifs”, a ajouté Peter, “plus les preuves devenaient solides. Finalement, il est devenu clair qu'il n'y avait aucun moyen de faire correspondre la composition du panache sans inclure le cyanure d'hydrogène.”

En 2017, des scientifiques ont découvert à Encelade des preuves d'une chimie qui pourrait aider à maintenir la vie, si elle est présente, dans son océan. La combinaison de dioxyde de carbone, de méthane et d’hydrogène dans le panache suggère une méthanogenèse, un processus métabolique qui produit du méthane. La méthanogenèse est répandue sur Terre et pourrait avoir joué un rôle essentiel dans l’origine de la vie sur notre planète.

Les nouveaux travaux révèlent des preuves de sources chimiques d'énergie supplémentaires bien plus puissantes et diverses que la production de méthane : les auteurs ont trouvé un ensemble de composés organiques oxydés, indiquant aux scientifiques qu'il existe de nombreuses voies chimiques pour potentiellement maintenir la vie dans le sous-sol d'Encelade. océan. En effet, l’oxydation contribue à la libération d’énergie chimique.

“Si la méthanogenèse est comme une petite pile de montre, en termes d'énergie, alors nos résultats suggèrent que l'océan d'Encelade pourrait offrir quelque chose de plus proche d'une batterie de voiture, capable de fournir une grande quantité d'énergie à toute vie qui pourrait être présente.” a déclaré Kevin Hand du JPL, co-auteur de l'étude et chercheur principal des efforts qui ont conduit aux nouveaux résultats.

Les mathématiques sont la voie

Contrairement aux recherches antérieures qui utilisaient des expériences en laboratoire et une modélisation géochimique pour reproduire les conditions trouvées par Cassini à Encelade, les auteurs du nouveau travail se sont appuyés sur des analyses statistiques détaillées. Ils ont examiné les données collectées par le spectromètre de masse ionique et neutre de Cassini, qui a étudié les gaz, les ions et les grains de glace autour de Saturne.

En quantifiant la quantité d'informations contenues dans les données, les auteurs ont pu mettre en évidence des différences subtiles dans la manière dont différents composés chimiques expliquent le signal Cassini.

“Il existe de nombreuses pièces de puzzle potentielles qui peuvent être assemblées en essayant de faire correspondre les données observées”, a déclaré Peter. “Nous avons utilisé la modélisation mathématique et statistique pour déterminer quelle combinaison de pièces de puzzle correspond le mieux à la composition du panache et tire le meilleur parti des données, sans surinterpréter l'ensemble de données limité.”

Les scientifiques sont encore loin de savoir si la vie pourrait naître sur Encelade. Mais comme Peter l’a noté, les nouveaux travaux présentent des voies chimiques pour la vie qui pourraient être testées en laboratoire.

Pendant ce temps, Cassini est la mission qui continue de donner des résultats, longtemps après avoir révélé qu'Encelade est une lune active. En 2017, la mission s'est terminée en plongeant délibérément le vaisseau spatial dans l'atmosphère de Saturne. “Notre étude démontre que même si la mission de Cassini est terminée, ses observations continuent de nous fournir de nouvelles informations sur Saturne et ses lunes, y compris l'énigmatique Encelade”, a déclaré Tom Nordheim, planétologue du JPL, co-auteur de l'étude et un membre de l'équipe Cassini.