L'océan sur la lune de Saturne Encelade pourrait être riche en un ingrédient clé pour la vie

L’océan souterrain d’Encelade, la lune de Saturne, pourrait être abondant en phosphore – un élément considéré comme un ingrédient essentiel à la vie. C’est la conclusion d’une équipe internationale de scientifiques qui ont utilisé une combinaison de techniques de simulation pour montrer que des composés stables de phosphore sont probablement libérés du fond marin de la Lune. Ces prédictions pourraient aider les futures missions sur les lunes glacées de Saturne à mieux identifier les signatures de vie.

La recherche de vie extraterrestre dans le système solaire est souvent guidée par la présence d’eau liquide. Au-delà de la Terre, on sait que des océans existent sous les surfaces glacées de plusieurs lunes de Jupiter et de Saturne, qui sont toutes réchauffées par les forces de marée transmises par ces planètes géantes. L’un des prétendants à la vie est la sixième plus grande lune de Saturne, Encelade.

Bien que petite (500 km de diamètre), cette lune est célèbre pour les panaches riches en eau qui éclatent à travers les fissures de sa croûte glacée. Les panaches ont été découverts par la NASA Cassini vaisseau spatial. Au cours de plusieurs survols entre 2005 et 2015, Cassini a survolé ces panaches, obtenant un aperçu des composés chimiques qui existent au plus profond de l’océan d’Encelade.

Produits chimiques essentiels

L’eau examinée par Cassini contenait plusieurs produits chimiques que les astrobiologistes considèrent comme des éléments constitutifs essentiels de la vie : notamment du carbone, de l’ammoniac et du sulfure d’hydrogène. Cependant, un élément qui a échappé à la détection est le phosphore, qui est un ingrédient clé des structures telles que l'ADN, les membranes cellulaires, les os et les dents. Même si un manque de phosphore mettrait en doute l’habitabilité d’Encelade, les brèves observations de Cassini étaient loin d’être exhaustives.

Dans cette dernière étude, une équipe dirigée par Jihua Hao à l'Université des sciences et technologies de Chine et Christophe Glin du Southwest Research Institute aux États-Unis a utilisé des techniques de modélisation géochimique pour obtenir une estimation de l’abondance de phosphore sur la Lune. Premièrement, ils ont utilisé la modélisation thermodynamique pour évaluer la stabilité de différentes formes de phosphore dissous, en fonction de divers facteurs, notamment la température et le pH de l'océan.

S’appuyant sur ces connaissances, ils ont ensuite utilisé la modélisation cinétique pour examiner la dissolution des minéraux phosphatés stables dans l’océan d’Encelade. Sur de courtes échelles de temps géologiques, ces simulations ont montré que le phosphore pouvait être rapidement libéré par l’altération du fond rocheux de la Lune. À son tour, cela devrait produire des concentrations de phosphore proches, voire dépassant, des niveaux présents dans l’eau de mer sur Terre.

Une telle abondance signifierait que la vie dans l’océan liquide d’Encelade ne serait pas limitée par un manque de phosphore, renforçant ainsi la possibilité que la vie ait pu émerger sous la surface glacée de la petite lune. Ces prédictions devront être confirmées par de futures missions sur Saturne, mais si nous envoyons des sondes sur Encelade, les résultats de l’équipe fourniront des indications précieuses pour ces missions, aidant ainsi les astronomes à examiner les panaches spectaculaires de la Lune avec des détails sans précédent.

La recherche est décrite dans Actes de l'Académie nationale des sciences.