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La plus grande lune de Saturne est probablement inhabitable

La plus grande lune de Saturne est probablement inhabitable

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Cette image montre une projection plate (Mercator) de la vue de la sonde Huygens de Titan, la lune de Saturne, à une altitude de 10 km. Les images qui composent cette scène ont été prises le 14 janvier 2005, à l'aide de l'imageur/spectroradiomètre de l'atterrisseur embarqué à bord de la sonde Huygens de l'ESA. La sonde Huygens a été livrée à Titan par le vaisseau spatial Cassini, exploité par le Jet Propulsion Laboratory de la NASA, à Pasadena, en Californie. Crédit image : photo ESA/NASA/JPL/Université de l'Arizona

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Cette image montre une projection plate (Mercator) de la vue de la sonde Huygens de Titan, la lune de Saturne, à une altitude de 10 km. Les images qui composent cette scène ont été prises le 14 janvier 2005, à l'aide de l'imageur/spectroradiomètre de l'atterrisseur embarqué à bord de la sonde Huygens de l'ESA. La sonde Huygens a été livrée à Titan par le vaisseau spatial Cassini, exploité par le Jet Propulsion Laboratory de la NASA, à Pasadena, en Californie. Crédit image : photo ESA/NASA/JPL/Université de l'Arizona

Une étude réalisée par l'astrobiologiste occidentale Katherine Nish montre que l'océan situé sous la surface de Titan, la plus grande lune de Saturne, est probablement un environnement inhabitable, ce qui signifie que tout espoir de trouver de la vie sur le monde glacé est mort dans l'eau.

Cette découverte signifie qu’il est peu probable que les scientifiques spatiaux et les astronautes trouvent la vie dans le système solaire externe, qui abrite les quatre planètes « géantes » : Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune.

« Malheureusement, nous devrons désormais être moins optimistes lors de la recherche de formes de vie extraterrestres dans notre système solaire », a déclaré Nish, professeur de sciences de la Terre. « La communauté scientifique est très enthousiaste à l'idée de découvrir la vie sur les mondes glacés du système solaire externe, et ce résultat 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 telles que la NASA, en grande partie parce que de nombreuses lunes glacées de planètes géantes sont censées contenir de grands océans souterrains d'eau liquide. Titan, par exemple, aurait sous sa surface glacée un océan dont la taille est plus de 12 fois supérieure à celle 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 qui contiennent beaucoup d'eau sont importantes lors de la recherche de vie extraterrestre », a déclaré Nish, membre du Western Institute for Earth and Space Exploration.

dans le Stadepublié dans le magazine AstrobiologieEn utilisant les données des cratères d'impact, Nish et ses collaborateurs ont tenté de déterminer la quantité de molécules organiques pouvant être transportées de la surface riche en matières organiques de Titan vers son océan souterrain.

Les comètes entrant en collision avec 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 à la matière organique de la surface. La fonte qui en résulte est plus dense que sa croûte glacée, donc de l'eau plus lourde coule à travers la glace, atteignant peut-être l'océan souterrain de Titan.

En utilisant des taux d'impact supposés sur la surface de Titan, Nisch 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 se déplaçant de la surface de Titan vers son intérieur.

Nish et son équipe ont découvert que le poids de matière organique ainsi transportée est très 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, telles que la glycine, utilisent le carbone, un élément, comme épine dorsale de leur structure moléculaire.)

« Un éléphant par an de glycine dans un océan 12 fois plus grand que les océans de la Terre n'est pas suffisant pour maintenir la vie », a déclaré Neesh. « Dans le passé, les gens pensaient souvent que l’eau était égale à la vie, mais ils négligeaient le fait que la vie a besoin d’autres éléments, notamment le carbone. »

D'autres mondes glacés (tels que les lunes Europe et Ganymède de Jupiter et Encelade, lune de Saturne) n'ont presque pas de carbone à leur surface, et on ne sait pas exactement quelle quantité peut en être extraite. Titan est la lune glacée la plus riche en matières organiques du système solaire, donc si l'océan sous sa surface est inhabitable, cela n'augure rien de bon pour l'habitabilité des autres mondes glacés connus.

« Ce travail montre qu'il est très difficile de transporter le carbone de la surface de Titan vers son océan souterrain, et qu'il est très difficile pour l'eau et le carbone nécessaires à la vie de coexister au même endroit », a déclaré Nisch.

Le rendu d'un artiste montre un quadricoptère Dragonfly atterrissant sur la surface de la lune Titan de Saturne, ouvrant ses rotors et se levant à nouveau pour scanner le paysage et l'atmosphère. Crédit : Steve Gribbin/Johns Hopkins

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Le rendu d'un artiste montre un quadricoptère Dragonfly atterrissant sur la surface de la lune Titan de Saturne, ouvrant ses rotors et se levant à nouveau pour scanner le paysage et l'atmosphère. Crédit : Steve Gribbin/Johns Hopkins

Vol de libellule

Malgré cette découverte, il reste encore beaucoup à apprendre sur Titan, et pour Nish, la grande question est : de quoi est-il fait ?

Nish est co-chercheur du projet Dragonfly de la NASA, une mission de vaisseau spatial prévue pour 2028 pour envoyer un avion robotique (drone) à la surface de Titan pour étudier la chimie prébiotique, ou comment les composés organiques se sont formés et auto-organisés pour l'origine de la vie. Sur et hors sol.

« Il est presque impossible de déterminer la composition de la surface riche en matières organiques de Titan en l'observant avec un télescope à travers son atmosphère riche en matières organiques », a déclaré Nish. « Nous devons atterrir là-bas et prélever des échantillons de la surface pour déterminer sa composition. »

Jusqu'à présent, en 2005, la mission spatiale internationale Cassini-Huygens 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 jamais effectué par un vaisseau spatial depuis la Terre.

« Même si l'océan souterrain n'était pas habitable, nous pouvons en apprendre beaucoup sur la chimie de la pré-vie sur Titan et sur Terre en étudiant les interactions à la surface de Titan », a déclaré Nisch. « Nous aimerions vraiment savoir s'il y a des interactions intéressantes qui s'y produisent, notamment lorsque des molécules organiques se mélangent à de l'eau liquide résultant de collisions. »

Crédit : Laboratoire de propulsion à réaction

Lorsque Nish a commencé sa dernière étude, elle craignait que cela ait un impact négatif sur la mission Dragonfly, mais cela a en fait conduit à davantage de questions.

« Si toute la fonte des impacts s'enfonçait dans la croûte de glace, nous n'aurions pas d'échantillons près de la surface où se mélangent l'eau et la matière organique. Ce sont les zones où Dragonfly pourrait rechercher les produits de ces réactions prébiotiques, nous apprenant ce que la vie Cela pourrait être le cas », a déclaré Nish. : « Ils peuvent provenir de différentes planètes. »

« Les résultats de cette étude sont plus pessimistes que je ne le pensais concernant l'habitabilité de l'océan de surface de Titan, mais ils signifient également qu'il existe des environnements prébiotiques plus intéressants près de la surface de Titan, que nous pouvons échantillonner à l'aide d'instruments sur Dragonfly. »

Plus d'information:
Kathryn Nisch et al., Apport organique à l'océan souterrain de Titan via les cratères d'impact, Astrobiologie (2024). est ce que je: 10.1089/ast.2023.0055

Informations sur les magazines :
Astrobiologie


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