Les scientifiques creusant à travers les données recueillies par les vaisseaux spatiaux Cassini ont trouvé de nouvelles molécules organiques complexes crachant de la lune de Saturne. C'est un signe clair que des réactions chimiques complexes se produisent dans son océan souterrain. Certaines de ces réactions pourraient faire partie de chaînes qui conduisent à des molécules encore plus complexes et potentiellement biologiquement pertinentes.
Publié dans Astronomie naturellecette découverte renforce encore le cas d'une mission dédiée à l'agence spatiale européenne (ESA) en orbite et atterrir sur Enceladus.
En 2005, Cassini a trouvé la première preuve qu'Encelade a un océan caché sous sa surface glacée. Des jets d'eau ont éclaté de fissures près du pôle sud de la lune, tirant des grains de glace dans l'espace. Plus petit que les grains de sable, certains des minuscules morceaux de glace retombent à la surface de la lune, tandis que d'autres s'échappent et forment une bague autour de Saturne qui retrace l'orbite d'Encelade.
L'auteur principal Nozair Khawaja explique ce que nous savions déjà: « Cassini détectait tout le temps des échantillons d'Enceladus alors qu'il volait à travers la bague E de Saturne. Nous avions déjà trouvé de nombreuses molécules organiques dans ces grains de glace, y compris des précurseurs pour les acides aminés.
Les grains de glace dans le ring peuvent avoir des centaines d'années. Comme ils l'ont vieilli, ils peuvent avoir été «résumés» et donc modifiés par un rayonnement spatial intense. Les scientifiques voulaient enquêter sur les grains frais éjectés beaucoup plus récemment pour avoir une meilleure idée de ce qui se passe exactement dans l'océan d'Enceladus.
Heureusement, nous avions déjà les données. En 2008, Cassini a volé directement à travers le spray glacé. Les grains vierges n'ont échappé que des minutes avant de frapper l'instrument Cosmic Dust Analyzer (CDA) de l'engin spatial à environ 18 km / s. Ce ne sont pas seulement les grains de glace les plus frais que Cassini ait jamais détectés, mais aussi les plus rapides.
La vitesse importait. Nozair explique pourquoi: « Les grains de glace contiennent non seulement de l'eau congelée, mais aussi d'autres molécules, y compris des bières. À des vitesses à faible impact, les briseurs de glace et le signal des grappes de molécules d'eau peuvent cacher le signal de certaines molécules organiques. Mais lorsque les grains de glace ont frappé les signaux de CDA, les molécules d'eau ne sont pas auparavant cachées. »
Il a fallu des années pour développer les connaissances des Flybys précédents, puis l'appliquer pour déchiffrer ces données. Mais maintenant, l'équipe de Nozair a révélé quel type de molécules était présent à l'intérieur des grains de glace frais.
Ils ont vu que certaines molécules organiques qui avaient déjà été trouvées distribuées dans l'anneau E étaient également présentes dans les grains de glace frais. Cela confirme qu'ils sont créés dans l'océan d'Enceladus.
Ils ont également trouvé des molécules totalement nouvelles qui n'avaient jamais été vues auparavant dans des grains de glace d'Encelade. Pour la lecture des chimistes, les fragments moléculaires nouvellement détectés comprenaient l'ester / alcènes cycliques (hétéro) (hétéro), les éthers / éthyle et, provisoirement, composés porteurs d'azote et d'oxygène.
Sur Terre, ces mêmes molécules sont impliquées dans les chaînes de réactions chimiques qui conduisent finalement aux molécules plus complexes qui sont essentielles à la vie.
« Il existe de nombreuses voies possibles des molécules organiques que nous avons trouvées dans les données de Cassini à des composés potentiellement biologiquement pertinents, ce qui améliore la probabilité que la lune soit habitable », explique Nozair.
« Il y a beaucoup plus dans les données que nous explorons actuellement, nous avons donc hâte d'en savoir plus dans un avenir proche. »
Le co-auteur Frank Postberg ajoute: « Ces molécules que nous avons trouvées dans le matériau fraîchement éjecté prouvent que les molécules organiques complexes que Cassini détectées dans la bague E de Saturne ne sont pas seulement un produit d'une longue exposition à l'espace, mais sont facilement disponibles dans l'océan d'Enceladus. »
Nicolas Altobelli, ESA Cassini Project Scientist ajoute: « Il est fantastique de voir de nouvelles découvertes émergentes des données de Cassini près de deux décennies après la collecte. Cela présente vraiment l'impact à long terme de nos missions spatiales. J'ai hâte de comparer les données de Cassini avec les données des autres missions d'ESA pour visiter les glaces de Saturne et Jupiter. » « .
Retour à Encelade
Les découvertes de Cassini sont utiles pour planifier une future mission ESA dédiée à l'Encelade. Des études de cette mission ambitieuse ont déjà commencé. Le plan est de voler à travers les jets et même d'atterrir sur le terrain polaire sud de la Lune pour prélever des échantillons.
Une équipe de scientifiques et d'ingénieurs envisage déjà la sélection d'instruments scientifiques modernes que le vaisseau spatial transporterait. Ce dernier résultat produit à l'aide de CDA aidera à guider cette décision.
Encelade coche toutes les cases pour être un environnement habitable qui pourrait soutenir la vie: la présence d'eau liquide, une source d'énergie, un ensemble spécifique d'éléments chimiques et des molécules organiques complexes. Une mission qui prend des mesures directement de la surface de la Lune, à la recherche de signes de vie, offrirait à l'Europe un siège avant en science du système solaire.
« Même ne pas trouver la vie sur Encelade serait une énorme découverte, car elle soulève de sérieuses questions sur les raisons pour lesquelles la vie n'est pas présente dans un tel environnement lorsque les bonnes conditions sont là », explique Nozair.
L'auteur principal Nozair Khawaja a mené la recherche à Freie Universität Berlin et à l'Université de Stuttgart, toutes deux en Allemagne. Frank Postberg est également affilié à Freie Universität Berlin.
Cassini-Huygens était un projet coopératif de la NASA, de l'ESA et de l'agence spatiale italienne. Il comprenait deux éléments: l'orbiteur Cassini et la sonde Huygens. L'analyseur Cosmic Dust (CDA) de Cassini a été dirigé par l'Université de Stuttgart en Allemagne.
