La plus grande lune de Saturne est très probablement inhabitable.

14 février 2024

Cet article a été examiné selon le processus éditorial et les politiques de Science X. Les éditeurs ont mis en évidence les attributs suivants tout en assurant la crédibilité du contenu:

• fact-checké
• publication évaluée par des pairs
• source de confiance
• relecture

par Jeff Renaud, Université de Western Ontario

Une étude dirigée par l'astrobiologiste Catherine Neish de Western révèle que l'océan sub-surface 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 ce monde glacé est vain.

Cette découverte signifie qu'il est beaucoup moins probable que les scientifiques spatiaux et les astronautes trouvent jamais de vie dans le système solaire externe, où se trouvent les quatre «géantes»: Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune.

«Malheureusement, nous devons maintenant être un peu moins optimistes dans la recherche de formes de vie extraterrestres dans notre propre système solaire», a déclaré Neish, professeur de sciences de la Terre. «La communauté scientifique a été très enthousiaste à l'idée de trouver de la vie dans les mondes glacés du système solaire externe, et cette découverte suggère que cela pourrait être moins probable que ce que nous avons précédemment supposé.

La découverte de vie dans le système solaire externe est un domaine d'intérêt majeur pour les scientifiques planétaires, les astronomes et les agences spatiales gouvernementales telles que la NASA, principalement parce que de nombreuses lunes glacées des géantes sont censées avoir de vastes océans sub-surface d'eau liquide. Titan, par exemple, est supposé avoir un océan sous sa surface glacée qui est plus de 12 fois le volume des océans de la Terre.

«La vie telle que nous la connaissons ici sur Terre a besoin de l'eau comme solvant, donc les planètes et les lunes avec beaucoup d'eau sont intéressantes lorsqu'on recherche une vie extraterrestre», a déclaré Neish, membre de l'Institut de recherche sur la terre et l'exploration spatiale de Western.

Dans l'étude, publiée dans le journal Astrobiology, Neish et ses collaborateurs ont tenté de quantifier la quantité de molécules organiques pouvant être transférées de la surface riche en matières organiques de Titan à son océan sub-surface, en utilisant des données provenant de cratères d'impact.

Les comètes qui ont frappé Titan tout au long de son histoire ont fait fondre la surface de la lune glacée, créant des marres d'eau liquide qui se sont mélangées aux matières organiques en surface. La fusion qui en résulte est plus dense que sa croûte glacée, donc l'eau plus lourde pénètre à travers la glace, éventuellement jusqu'à l'océan sub-surface de Titan.

En utilisant les taux supposés d'impact 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 à 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 compose les protéines de la vie. Cela correspond approximativement à la même masse qu'un éléphant africain mâle. (Toutes les biomolécules, comme la glycine, utilisent le carbone - un élément - comme structure moléculaire de base.)

«Un éléphant par an de glycine dans un océan 12 fois le volume des océans de la Terre n'est pas suffisant pour soutenir la vie», a déclaré Neish. «Autrefois, on supposait souvent que l'eau équivalait à la vie, mais on négligeait le fait que la vie a besoin d'autres éléments, en particulier le carbone.

D'autres mondes glacés (comme les lunes Europa et Ganymède de Jupiter et la lune Encelade de Saturne) ont presque pas de carbone à leur surface, et il est incertain combien pourrait provenir de leurs intérieurs. Titan est la lune glacée la plus riche en matières organiques du système solaire, donc si son océan sub-surface 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 sub-surface - fondamentalement, il est difficile d'avoir à la fois l'eau et le carbone nécessaires à la vie au même endroit», a déclaré Neish.

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 pour 2028 visant à envoyer un rotorcraft 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 l'observant avec un télescope à travers son atmosphère riche en matières organiques», a déclaré Neish. «Nous devons y atterrir et prélever des échantillons de la surface pour en déterminer la 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. Elle reste la première sonde à atterrir sur Titan et l'atterrissage le plus éloigné de la Terre qu'un engin spatial ait jamais réalisé.

'Even if the subsurface ocean isn't habitable, we can learn a lot about prebiotic chemistry on Titan, and Earth, by studying the reactions on Titan's surface,' said Neish. 'We'd really like to know if interesting reactions are occurring there, especially where the organic molecules mix with liquid water generated in impacts.'

When Neish started her latest study, she was worried it would negatively impact the Dragonfly mission, but it has actually led to even more questions.

'If all the melt produced by impacts sinks into the ice crust, we wouldn't have samples near the surface where water and organics have mixed. These are regions where Dragonfly could search for the products of those prebiotic reactions, teaching us about how life may arise on different planets,' said Neish.

'The results from this study are even more pessimistic than I realized with regards to the habitability of Titan's surface ocean, but it also means that more interesting prebiotic environments exist near Titan's surface, where we can sample them with the instruments on Dragonfly.'

Journal information: Astrobiology

Provided by University of Western Ontario