Une étude menée par l’astrobiologiste occidentale Catherine Neish montre que l’océan souterrain de Titan, la plus grande lune de Saturne, est très probablement un environnement non habitable, ce qui signifie que tout espoir de trouver de la vie dans le monde glacé est mort dans l’eau.
Cette découverte signifie qu’il est beaucoup moins probable que les scientifiques spatiaux et les astronautes découvrent un jour la vie dans le système solaire externe, qui abrite les quatre planètes « géantes » : Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune.
« Malheureusement, nous devrons désormais être un peu moins optimistes lors de la recherche de formes de vie extraterrestres dans notre propre système solaire », a déclaré Neish, professeur de sciences de la Terre. « La communauté scientifique est très enthousiaste à l’idée de découvrir la vie dans les mondes glacés du système solaire externe, et cette découverte suggère que cela pourrait être moins probable que nous le pensions auparavant. »
L’identification de la vie dans le système solaire externe est un domaine d’intérêt important pour les planétologues, les astronomes et les agences spatiales gouvernementales comme la NASA, en grande partie parce que l’on pense que de nombreuses lunes glacées des planètes géantes possèdent de grands océans souterrains d’eau liquide. Titan, par exemple, aurait sous sa surface glacée un océan dont le volume est plus de 12 fois supérieur à celui des océans de la Terre.
« La vie telle que nous la connaissons ici sur Terre a besoin d’eau comme solvant, donc les planètes et les lunes contenant beaucoup d’eau sont intéressantes pour la recherche de vie extraterrestre », a déclaré Neish, membre de l’Institut d’exploration de la Terre et de l’espace de Western.
Dans le étudepublié dans la revue AstrobiologieNeish et ses collaborateurs ont tenté de quantifier la quantité de molécules organiques qui pourraient être transférées de la surface riche en matières organiques de Titan à son océan souterrain, en utilisant les données des cratères d’impact.
Les comètes impactant Titan tout au long de son histoire ont fait fondre la surface glacée de la lune, créant des flaques d’eau liquide qui se sont mélangées aux matières organiques de la surface. La fonte qui en résulte est plus dense que sa croûte glacée, de sorte que l’eau plus lourde coule à travers la glace, peut-être jusqu’à l’océan souterrain de Titan.
En utilisant les taux d’impact supposés sur la surface de Titan, Neish et ses collaborateurs ont déterminé combien de comètes de différentes tailles frapperaient Titan chaque année au cours de son histoire. Cela a permis aux chercheurs de prédire le débit d’eau transportant des matières organiques qui se déplacent de la surface de Titan vers son intérieur.
Neish et l’équipe ont découvert que le poids des matières organiques transférées de cette manière est assez faible, pas plus de 7 500 kg/an de glycine, l’acide aminé le plus simple qui constitue les protéines de la vie. C’est à peu près la même masse qu’un éléphant d’Afrique mâle. (Toutes les biomolécules, comme la glycine, utilisent le carbone, un élément, comme épine dorsale de leur structure moléculaire.)
« Un éléphant par an injecté de la glycine dans un océan dont le volume est 12 fois supérieur à celui des océans de la Terre n’est pas suffisant pour maintenir la vie », a déclaré Neish. « Dans le passé, les gens pensaient souvent que l’eau était synonyme de vie, mais ils négligeaient le fait que la vie a besoin d’autres éléments, en particulier le carbone. »
D’autres mondes glacés (comme les lunes de Jupiter Europe et Ganymède et la lune de Saturne Encelade) n’ont presque pas de carbone à leur surface, et on ne sait pas exactement quelle quantité pourrait provenir de leur intérieur. Titan est la lune glacée la plus riche en matières organiques du système solaire, donc si son océan souterrain n’est pas habitable, cela n’augure rien de bon pour l’habitabilité des autres mondes glacés connus.
« Ce travail montre qu’il est très difficile de transférer le carbone de la surface de Titan vers son océan souterrain. En gros, il est difficile d’avoir à la fois l’eau et le carbone nécessaires à la vie au même endroit », a déclaré Neish.
Le vol de la libellule
Malgré cette découverte, il reste encore beaucoup à apprendre sur Titan, et pour Neish, la grande question est : de quoi est-il fait ?
Neish est co-chercheur du projet Dragonfly de la NASA, une mission spatiale prévue en 2028 visant à envoyer un giravion robotique (drone) à la surface de Titan pour étudier sa chimie prébiotique, ou comment les composés organiques se sont formés et auto-organisés pour l’origine de la vie. sur Terre et au-delà.
« Il est presque impossible de déterminer la composition de la surface riche en matières organiques de Titan en la regardant avec un télescope à travers son atmosphère riche en matières organiques », a déclaré Neish. « Nous devons atterrir là-bas et échantillonner la surface pour déterminer sa composition. »
À ce jour, seule la mission spatiale internationale Cassini-Huygens, en 2005, a réussi à poser une sonde robotique sur Titan pour analyser des échantillons. Il s’agit du premier vaisseau spatial à atterrir sur Titan et de l’atterrissage le plus éloigné de la Terre qu’un vaisseau spatial ait jamais effectué.
« Même si l’océan souterrain n’est pas habitable, nous pouvons en apprendre beaucoup sur la chimie prébiotique de Titan et de la Terre en étudiant les réactions à la surface de Titan », a déclaré Neish. « Nous aimerions vraiment savoir si des réactions intéressantes s’y produisent, notamment là où les molécules organiques se mélangent à l’eau liquide générée lors des impacts. »
Crédit : JPL
Lorsque Neish a commencé sa dernière étude, elle craignait que cela ait un impact négatif sur la mission Dragonfly, mais cela a en fait conduit à encore plus de questions.
« Si toute la fonte produite par les impacts s’enfonçait dans la croûte de glace, nous n’aurions pas d’échantillons près de la surface où l’eau et les matières organiques se sont mélangées. Ce sont des régions où Dragonfly pourrait rechercher les produits de ces réactions prébiotiques, nous apprenant comment la vie peuvent apparaître sur différentes planètes », a déclaré Neish.
« Les résultats de cette étude sont encore plus pessimistes que je ne le pensais en ce qui concerne l’habitabilité de l’océan de surface de Titan, mais cela signifie également qu’il existe des environnements prébiotiques plus intéressants près de la surface de Titan, où nous pouvons les échantillonner avec les instruments de Dragonfly. »
Plus d’information:
Catherine Neish et al, Apport organique à l’océan souterrain de Titan via le cratère d’impact, Astrobiologie (2024). DOI : 10.1089/ast.2023.0055