As­tro­no­mie De l’hy­dro­gène sur En­ce­lade

La sonde Cas­si­ni a dé­tec­té de l’hy­dro­gène mo­lé­cu­laire dans les jets émis par le pe­tit sa­tel­lite de Sa­turne. Un signe qu’il pour­rait y avoir de la vie ?

La Recherche - - Sommaire /juin 2017 - N°524 - Va­hé Ter Mi­nas­sian J. Hun­ter Waite et al., Science, 356, 155, 2017.

Pe­tit sa­tel­lite de Sa­turne, En­ce­lade est, avec la lune Eu­rope de Ju­pi­ter, l’une des cibles pri­vi­lé­giées de la re­cherche d’autres formes de vie dans le Sys­tème so­laire. La rai­son de cet in­té­rêt est fa­cile à com­prendre. Ce corps cé­leste cache, sous une en­ve­loppe de glace, un océan d’eau li­quide sa­lée qui re­couvre en­tiè­re­ment un noyau fait de roches pro­ba­ble­ment po­reuses. En outre, il pré­sente une forme d’ac­ti­vi­té. Elle se ma­ni­feste par des jets de gaz et de grains de glace, émis à par­tir des grandes frac­tures si­tuées au pôle sud. Leurs sources étant sans doute connec­tées à la mer in­terne, ces éma­na­tions four­nissent aux as­tro­nomes un ou­til pour son­der, pour la pre­mière fois, les pro­prié­tés d’un en­vi­ron­ne­ment aqueux ex­tra­ter­restre. Une équipe amé­ri­caine a fait sen­sa­tion en an­non­çant la dé­tec­tion d’hy­dro­gène mo­lé­cu­laire (H2) dans ces pa­naches. J. Hun­ter Waite, du Sou­th­west Re­search Ins­ti­tute, aux États-Unis, et ses col­lègues ont ana­ly­sé les don­nées re­cueillies en 2015 par le spec­tro­mètre de masse de la sonde Cas­si­ni du­rant un sur­vol de l’astre ef­fec­tué à 49 ki­lo­mètres d’al­ti­tude et à faible vi­tesse. Dans la re­vue Science, ils af­firment qu’un type d’hy­dro­ther- ma­lisme ja­mais ob­ser­vé ailleurs que sur Terre existe sur En­ce­lade (1). Mais éga­le­ment que l’océan de cette lune est dans un état de dés­équi­libre ther­mo­dy­na­mique, où cer­tains mi­cro-or­ga­nismes pour­raient se dé­ve­lop­per ! Après avoir éli­mi­né toutes les autres sources pos­sibles d’hy­dro­gène mo­lé­cu­laire, ces cher­cheurs ont abou­ti à l’idée que seuls des pro­ces­sus ac­tuels d’al­té­ra­tion par l’eau de mi­né­raux ré­duits ou de ma­tières or­ga­niques se­raient à même de pro­duire le gaz dans les quan­ti­tés me­su­rées. Sur Terre, ce phé­no­mène dit de « ser­pen­ti­ni­sa­tion » est ob­ser­vé dans le mi­lieu sous-ma­rin, sur des champs hy­dro­ther­maux tels que le champ hy­dro­ther­mal Lost Ci­ty, au centre de l’At­lan­tique. Sur En­ce­lade, il sur­vien­drait en pro­fon­deur, au ni­veau de la zone de contact entre le noyau po­reux et l’océan.

MÉTHANOGENÈSE

Les as­tro­nomes ont vou­lu en sa­voir un peu plus sur cet océan in­terne. À par­tir des te­neurs en dif­fé­rents gaz des pa­naches, ils ont cal­cu­lé que ses eaux al­ca­lines of­fraient un en­vi­ron­ne­ment fa­vo­rable à la mise en route de ré­ac­tions de méthanogenèse comme celles que cer­tains mi­crobes ter­restres se nour­ris­sant de gaz car­bo­nique et d’hy­dro­gène uti­lisent pour pro­duire du mé­thane. Faut-il en conclure qu’il pour­rait y avoir des mi­crobes sur En­ce­lade ? « La dé­tec­tion d’hy­dro­gène mo­lé­cu­laire ap­porte un nou­vel in­dice de l’exis­tence d’un hy­dro­ther­ma­lisme sur En­ce­lade dont la source en éner­gie reste à éta­blir, puisque ce monde est dé­pour­vu d’ac­ti­vi­té vol­ca­nique », ex­plique Ga­briel To­bie, char­gé de re­cherche CNRS à l’uni­ver­si­té de Nantes. « En re­vanche, es­time pour sa part Her­vé Cot­tin, as­tro­chi­miste et pro­fes­seur à l’uni­ver­si­té Pa­ris-Est-Cré­teil, elle n’ap­porte au­cune preuve de la pré­sence d’or­ga­nismes dans l’océan clos sous-gla­ciaire de cette lune. De plus en plus de cher­cheurs es­timent d’ailleurs que le dé­ve­lop­pe­ment de la vie en l’ab­sence de lu­mière est hau­te­ment im­pro­bable ».

Pho­to­gra­phiés par la sonde Cas­si­ni, des jets de glace et de va­peur s’échappent des frac­tures d’En­ce­lade.

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