Encelade est la sixième plus grande lune de Saturne. Elle est réputée pour posséder plusieurs caractéristiques pour le moins étonnantes, dont une géologie très complexe et une activité hydrothermale qui reste toujours actuellement difficile à expliquer pour un corps de si petite taille (environ 500 km de diamètre). La sonde Cassini a observé à sa surface des jets de matière qui pourraient être semblables à des geysers, confirmant la présence d’un océan d’eau liquide sous sa surface. Les trois ingrédients de la vie, à savoir la chaleur, l’eau et des molécules organiques, seraient donc potentiellement présents sur Encelade.

À quel point est-ce que l’océan d’Encelade pourrait-il être propice à une forme de vie ?

Encelade est une lune froide et glacée, tout comme Europe (un des satellites naturels de Jupiter) et Titan (plus grande lune de Saturne). Pourtant, ces lunes sont des endroits des plus prometteurs pour y découvrir un signe de vie, car elles contiennent également de l’eau liquide.

Cela fait maintenant plus de 10 ans que la sonde Cassini effectue des recherches sur Encelade afin d’évaluer son environnement et transmet sans relâche des données sur lesquelles planchent les scientifiques de toutes nationalités. L’un des facteurs clé qui influence l’habitabilité d’un environnement est sa composition chimique, en particulier son pH. Sur Terre, la vie peu exister près des extrémités de l’échelle de pH, qui varie de 0 (acide de batterie) à 14 (produit de nettoyage). Le fait de connaître le pH peut donc fortement nous aider à identifier des réactions géochimiques qui influent l’habitabilité d’un environnement.

 

Océanographie d’un autre monde

Bien que nous ne puissions pas littéralement coller une bande de papier de pH dans l’eau de l’océan sur Encelade pour le mesurer directement, il peut cependant être estimé en examinant des molécules à sa surface (grâce aux geysers) qui changent de forme en réponse au pH.

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Cette image de modèle 3D représente 98 geysers découverts dans la partie sud d’Encelade, par la sonde Cassini. Crédits : NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Récemment, le géochimiste Christopher Glein a dirigé une équipe qui a développé une nouvelle approche pour estimer le pH de l’océan d’Encelade, en utilisant les données des observations des panaches (remontée de roches anormalement chaudes). En effet, c’est désormais possible grâce à des mesures relatives au carbone inorganique, effectuées par l’analyseur de poussières cosmiques de la sonde Cassini ainsi qu’au gaz de dioxyde de carbone, qui est également analysé par le spectromètre de particules chargées et neutres de cette même sonde.

En effet, en utilisant l’analyseur de poussières cosmiques, on avait déjà mis en évidence l’existence de particules de glace d’eau salée provenant d’Encelade. Aujourd’hui, les scientifiques ont découvert de petits grains riches en silicium en orbite autour de Saturne, ce qui les distingue des particules de glace d’eau qui composent la plus grande partie des poussières environnant la planète géante. C’est en étudiant toutes les possibilités de leur origine, que les chercheurs ont fini par conclure qu’il s’agisait de grains de dioxyde de silicium formés sur Encelade. C’est en effet lorsque l’eau chaude (au moins 90 degrés) dissout le roc à l’intérieur de la petite lune que les particules s’élèvent alors dans l’océan souterrain jusqu’à ce qu’ils soient en contact avec de l’eau plus froide, se condensant en « nano-grains », qui seront ensuite projetés dans l’espace par les geysers d’Encelade. L’ensemble de ces éléments serait donc une preuve d’une activité hydrothermale sur Encelade.

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Le fameux analyseur de poussières cosmiques qui détermine la taille, la vitesse et la direction des poussières que l’on trouve à proximité de Saturne. Certaines de ces poussières sont en orbite autour de la planète tandis qu’il est possible que certaines autres proviennent de systèmes solaires différents ! Crédits : Wikipédia

Le but de cet analyseur de poussières cosmiques embarqué est donc de percer le mystère de ces particules, en permettant d’en effectuer une analyse chimique.

sonde cassini inms saturne

Le spectromètre de particules chargées et neutres analyse les particules chargées (les protons, les ions lourds ou des particules neutres tels que des atomes) aux environs de Saturne, afin d’étudier son atmosphère. L’instrument est capable de déterminer la composition chimique des particules ainsi détectées. Crédits : Wikipédia

L’équipe de Glein a donc tenté de recréer un modèle chimique complet de l’océan, en tenant compte des contraintes de composition que INMS (le spectromètre de particules chargées et neutres) et CDA (l’analyseur de poussières cosmiques) ont mesuré, tels que la salinité du panache. Leur modèle indique qu’il y a du sodium, du chlorure ainsi que du carbone, relevant le fait que l’océan possède un pH alcalin de 11 ou 12, ce qui équivaut à de l’ammoniac ou de l’eau savonneuse.

 

Une activité hydrothermale pouvant abriter la vie

Les chercheurs pensent que la chimie alcaline d’Encelade provient d’un processus géochimique appelé « serpentinisation ». Cela se produit lorsqu’une roche riche en magnésium et en fer est convertie en plusieurs minéraux de type argile. Ces minéraux s’hydratent ensuite au contact de l’eau pour se transformer en serpentine.

serpentinisation europe saturne lune satellite

La serpentinisation, que les chercheurs pensent voir sur Encelade, peut également être observée sur d’autres lunes telles qu’Europe (ici en photo). Crédits : NASA

Mais en plus d’un pH élevé, l’océan d’Encelade produit du gaz d’hydrogène, un carburant puissant pouvant entraîner la formation de molécules organiques qui dans certains cas, peuvent être des blocs de construction de la vie.

Cependant il reste une question non résolue. Est-ce que la serpentinisation se déroule maintenant ? Si oui, cela prouverait qu’il y a des conditions habitables et donc que la lune pourrait soutenir un véritable écosystème. Par contre, si la serpentinisation a eu lieu il y a longtemps, le pH élevé pourrait simplement être une relique et la vie serait donc moins probable (bien que pas impossible s’il existe d’autres sources d’énergie chimique). Cest pour ces raisons que l’équipe de Glein est activement à la recherche de l’hydrogène moléculaire qui pourrait par la suite prouver une serpentinisation active. Une absence d’hydrogène moléculaire serait un signe que la serpentinisation est éteinte.

« Si d’autres mondes glacés ont des océans d’eau liquide, la serpentinisation devrait être inévitable parce que ces organismes sont des mélanges massifs d’eau et de roche. Peut-être que le méthane que nous voyons dans l’atmosphère de Titan s’est formé lorsque l’hydrogène s’est combiné au carbone, dans un environnement hydrothermal. Il y a aussi peut être de l’eau liquide sur Pluton. Nous attendons qu’il y ait un certain degré d’interaction entre l’eau et la roche sur ces planètes dites océaniques », affirme Glein.

Les recherches ainsi que les analyses de ces données seront encore effectuées tout au long de l’année, avant d’être présentées à la réunion de l’American Geophysical Union, qui aura lieu en décembre 2016. D’ailleurs, la mission de la NASA sur la lune Europe comprend des instruments similaires à ceux de la sonde Cassini et pourrait bien fournir de plus amples informations et données à traiter pour l’équipe de Glein. Gardons donc un œil (ou les deux) sur ces informations à venir, car nous risquons fortement d’en apprendre plus au cours de l’année sur l’importance du phénomène de serpentinisation dans le Système solaire.

 

VIDÉO : Encelade pourrait abriter une vie microbienne !

Source : NASA

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