Vous-êtes ici: AccueilSport2021 07 07Article 606691

BBC Afrique of Wednesday, 7 July 2021

Source: www.bbc.com

Espace : ce à quoi pourrait ressembler la vie dans les océans extraterrestres

Les scientifiques et les ingénieurs commencent à étudier comment construire un tel sous-marin Les scientifiques et les ingénieurs commencent à étudier comment construire un tel sous-marin

Des découvertes récentes ont conduit les astrobiologistes à penser que les lunes sont les endroits les plus prometteurs pour l'existence d'une vie extraterrestre dans notre système solaire. Plusieurs grandes missions spatiales sont prévues au cours de la prochaine décennie pour y rechercher des traces de vie.

Contrairement à nos planètes voisines, certaines lunes contiennent beaucoup d'eau liquide. La lune de Jupiter, Europa, par exemple, contiendrait plus d'eau liquide que tous les océans de la Terre réunis. Cette eau - et toute forme de vie qu'elle contient - est protégée des radiations spatiales et des impacts d'astéroïdes par une épaisse couche de glace superficielle de plusieurs kilomètres d'épaisseur.

La découverte de panaches d'eau s'élevant d'Encelade et d'Europa, les lunes de Saturne, suggère qu'elles pourraient avoir des intérieurs chauds pouvant abriter des océans liquides, chauffés non pas par le Soleil, mais par une dynamo interne alimentée par la désintégration radioactive dans leurs noyaux ou par le chauffage par marée généré par l'attraction gravitationnelle des planètes autour desquelles elles gravitent.

Il existe désormais des preuves de la présence d'océans d'eau sur plusieurs lunes, dont Europa, Encelade, Callisto et Ganymède. Une étude publiée en juin dernier estime que l'océan d'Encelade a environ un milliard d'années. D'autres suggèrent qu'il pourrait être vieux de plusieurs milliards d'années, ce qui laisse amplement le temps à la vie d'évoluer.

On pense que ces océans sont salés, qu'ils contiennent du chlorure de sodium, comme les océans de la Terre, ce qui renforce encore les perspectives d'une vie semblable à celle de la Terre.

De plus, il est probable qu'il y ait une interface entre l'eau liquide et le manteau rocheux situé sous les océans - des ingrédients clés pour une chimie intéressante qui, selon les scientifiques, a conduit aux origines de la vie sur Terre. La mission Cassini de la Nasa, par exemple, a détecté des molécules dans les panaches d'eau d'Encelade qui laissent supposer l'existence de cheminées hydrothermales sur le fond océanique de la lune.

Des évents similaires existent dans les océans profonds de la Terre, où le magma rencontre l'eau salée et fournit de la chaleur, des produits chimiques et un substrat utile pour la chimie complexe que certains scientifiques pensent nécessaire à l'apparition de la vie sur notre planète. Dans les profondeurs des océans de la Terre, il n'y a pratiquement pas de lumière solaire, comme ce serait le cas pour les océans de Jupiter et des lunes de Saturne. Mais cela ne signifie pas qu'il n'y a pas de vie. En effet, sur Terre, de telles cheminées regorgent de vie.

Il y a une vingtaine d'années, un documentaire de la BBC intitulé "Natural History of an Alien" (Histoire naturelle d'un extraterrestre) suggérait que des écosystèmes entiers pourraient également être basés sur les évents thermiques des profondeurs d'Europa. Une équipe de scientifiques suggère que les bactéries formeraient la base de la chaîne alimentaire, utilisant la chimiosynthèse pour extraire l'énergie des cheminées, et construisant de grands tubes de dépôts s'élevant à plusieurs kilomètres au-dessus du fond de l'océan.

D'autres créatures, comme les poissons brouteurs, perçaient ces tubes pour aspirer de grandes quantités de bactéries et s'en nourrir. Ils seraient territoriaux, défendant leurs zones de pâturage contre leurs rivaux. Et, à leur tour, ils seraient la proie d'animaux ressemblant à des requins, profilés pour la vitesse, utilisant l'écholocation pour détecter leurs proies.

C'est beaucoup plus avancé que ce que la plupart des scientifiques s'attendent à trouver là-bas.

Même sur Terre, pendant environ 90 % de l'histoire de notre planète, la seule vie qui existait était microbienne, explique Andrew Knoll, professeur de sciences terrestres et planétaires à l'université de Harvard. Donc, s'il y a de la vie dans l'espace, il y a de fortes chances qu'elle soit microbienne, dit Knoll, et dans des endroits comme Europa ou Encelade, elle devrait dépendre entièrement de la chimiosynthèse pour son énergie, et ne pourrait donc probablement supporter qu'une petite biomasse.

Mais un tel écosystème pourrait tout de même être possible, selon Dimitar Sasselov, professeur d'astronomie et directeur de la Harvard Origins of Life Initiative, un centre soutenant la recherche multidisciplinaire pour découvrir si la vie est abondante dans l'univers. Le fait que l'océan d'Europa soit froid et pauvre en énergie n'exclut pas nécessairement que des écosystèmes complexes de plus petite taille puissent y évoluer.

"Spéculer est amusant", dit Sasselov. "Mon intuition est qu'il y a beaucoup d'espace d'innovation évolutive possible là où vous pouvez avoir quelque chose qui est petit et pourtant prédateur et qui est un organisme multicellulaire plutôt qu'une seule cellule."

Une autre lune que nous prévoyons de visiter présente un tout autre casse-tête.

Titan, la lune de Saturne, est le seul monde au-delà de la Terre connu pour avoir des corps liquides stables à sa surface. Lorsque la sonde Huygens de la mission Cassini s'y est posée en 2005, elle a renvoyé des images d'un paysage semblable à celui de la Terre : des lits de rivière et des mers.

Mais plutôt que de l'eau, les nuages, la pluie et les mers de Titan sont constitués de méthane et d'éthane liquides, composants du gaz naturel sur Terre. L'eau qui existe sur Titan se solidifie en roches et en montagnes car la température de surface est d'environ -180°C (-292F).

Cela signifie que, si le paysage peut sembler familier, les conditions réelles sont totalement étrangères. Si la vie existe, elle dépendrait du méthane, pas de l'eau, et serait exotique - une vie telle que nous ne la connaissons pas. De vrais extraterrestres.

Il est possible et plausible que la vie existe sur Titan, mais avec une "biochimie complètement différente et indépendante", déclare Sasselov, dont l'objectif à long terme est de déterminer s'il existe une biochimie alternative et comment la créer en laboratoire.

La vie sur Terre dépend des membranes cellulaires constituées de phospholipides : des chaînes moléculaires avec des têtes phosphorées et oxygénées et des queues carbonées qui se lient les unes aux autres pour former une membrane flexible dans l'eau.

  • Et si l'Univers n'avait pas de fin ?
Une vie basée sur le méthane aurait besoin d'un autre moyen pour former des cellules.

Une équipe de l'université Cornell dirigée par l'ingénieur chimiste Paulette Clancy a montré en 2015 que de petites molécules composées d'azote, de carbone et d'hydrogène pouvaient construire des cellules aptes à survivre dans les conditions de Titan.

Depuis, les chercheurs de la Nasa ont confirmé la présence de cyanure de vinyle dans l'atmosphère de Titan, un composé organique qui pourrait fournir de telles membranes cellulaires. Ainsi, au moins en théorie, les cellules qui pourraient former une vie très différente dans les vastes océans de méthane de Titan pourraient physiquement y exister.

"À certains égards, ce que nous voyons ici sur Terre est le fruit du hasard", déclare Theresa Fisher, astrobiologiste à l'Arizona State University, aux États-Unis. Il y a "une énorme quantité de variété potentielle" que nous pourrions voir dans la vie sur d'autres mondes, dit-elle.

"Il pourrait émerger une fluorescence de nouveaux organismes très diversifiés occupant une gamme de nouvelles niches", ajoute Sarah Blaffer Hrdy, professeur émérite d'anthropologie à l'université de Californie, à Davis. "En supposant que l'une ou l'autre de ces créatures évolue pour devenir aussi sociale, intelligente et communicative que, disons, les cétacés ou les éléphants, et aussi manipulatrice, adroite et intelligente que les chimpanzés ou les orangs-outans, je ne vois pas pourquoi elles ne pourraient pas finalement développer des capacités technologiques et culturelles plus sophistiquées."

Lauren Sallan, paléontologue à l'université de Pennsylvanie, pense que la vie extraterrestre sera microbienne - et il n'y a qu'un nombre limité de façons d'être un microbe.

  • La Planète 9 existe-t-elle réellement ?
En ce qui concerne les extraterrestres multicellulaires, dit-elle, les choses pourraient se compliquer. "Nous pourrions reconnaître qu'ils font le même genre de travail, car tout est axé sur l'absorption d'énergie ou la consommation de choses pour obtenir de l'énergie", explique-t-elle. "Mais la façon dont ils s'y prennent serait assez imprévisible."

"Nous ne savons vraiment pas quelles sont les limites de la vie", déclare David Charbonneau, professeur d'astronomie à l'université de Harvard, qui ajoute que c'est la raison pour laquelle nous devons envoyer d'autres sondes pour examiner les lunes.

La bonne nouvelle, c'est qu'il existe des projets en ce sens.

La Nasa a annoncé cet été que sa mission Dragonfly serait lancée en 2026 et arriverait sur Titan en 2034. Elle fera atterrir un engin ressemblant à un drone pour explorer des dizaines d'endroits prometteurs et rechercher des signes de vie.

La Nasa étudie également la possibilité d'envoyer un sous-marin autonome pour étudier la plus grande mer septentrionale de Titan, Kraken Mare, qui fait quelque 1 000 km de large et dont la profondeur est estimée à 300 m, soit une taille similaire à celle des Grands Lacs d'Amérique du Nord. Il s'agirait de la première occasion d'explorer une mer sur un autre monde et cela pourrait servir de base à la conception de futurs sous-marins destinés à explorer les eaux souterraines d'Europe et d'autres lunes. La mission n'en est encore qu'au stade de la conception, dans une vingtaine d'années. Les scientifiques et les ingénieurs commencent à étudier comment construire un tel sous-marin.

Mais pour vraiment découvrir la vie qui pourrait exister dans ces océans extraterrestres, il faudra envoyer un submersible...

  • Pourquoi les astronautes européens apprennent-ils le chinois?
  • "Nous voulons être le service Uber de l'espace"
Fait intriguant, Titan aurait également un océan d'eau liquide sous sa couche externe glacée, ce qui signifierait qu'en plus de sa vie exotique de surface basée sur le méthane liquide, il pourrait exister une vie plus semblable à celle de la Terre sous sa surface.

Une autre possibilité de couches de différents types de vie sur un seul monde est Ganymède, la lune de Jupiter. Certains scientifiques pensent que cette lune possède plusieurs couches d'océan différentes, séparées par différents types de glace qui se forment à différentes profondeurs et pressions. Si c'est le cas, chaque couche pourrait, en théorie, abriter différentes formes de vie adaptées aux conditions locales à cette profondeur.

Ganymède devrait être visité par la mission Juice 2022 de l'Agence spatiale européenne, qui se rendra également sur deux autres lunes de Jupiter - Callisto et Europe - pour étudier leur habitabilité et rechercher des signatures de vie.

De son côté, la mission Europa Clipper de la Nasa prévoit d'orbiter autour de Jupiter et de passer plusieurs fois devant Europe afin d'étudier si elle pourrait abriter des conditions propices à la vie, avec une date de décollage prévue en 2023. La Nasa envisage également d'envoyer un atterrisseur sur Europe, dès 2025.

Et il existe un projet privé, soutenu par la Nasa, de mission vers Encelade pour y rechercher la vie, qui pourrait décoller en 2025 s'il obtient le feu vert dans le courant de l'année.

Mais pour vraiment découvrir la vie qui pourrait exister dans ces océans extraterrestres, nous devrons envoyer un submersible, ce qui ne sera pas chose aisée car un tel véhicule devra forer à travers plusieurs kilomètres de glace pour atteindre l'océan. La Nasa finance des études conceptuelles sur la manière de le faire.

Il est également possible qu'il n'y ait tout simplement pas encore de vie là-bas.

  • Où chercher des traces de vie extraterrestre ?
L'un des concepts, celui d'un "tunnelbot" à propulsion nucléaire pour rechercher la vie sur Europe, a été présenté lors d'une réunion de l'American Geophysical Union à Washington DC en 2018, par des scientifiques de l'Université de l'Illinois à Chicago et de la Nasa. Leur bot prélèverait des échantillons de glace et d'eau au cours de sa descente, renvoyant les informations à la surface par le biais d'un câble à fibre optique.

Mais, si les formes de vie qui s'y trouvent s'avèrent vraiment extraterrestres, nous pourrions avoir du mal à les détecter. Il est également possible qu'il n'y ait tout simplement pas encore de vie là-bas.

Mais dans un avenir lointain, dans quelque cinq milliards d'années, lorsque notre Soleil sera à court d'hydrogène et entrera en phase d'expansion vers une géante rouge avant de mourir, il fera fondre la glace sur ces lunes et les transformera en des endroits beaucoup plus semblables à la Terre. Il devrait y avoir de l'eau liquide à leur surface et des climats plus tempérés, ce qui ouvrirait peut-être la voie à la vie - ou du moins à l'accueil de réfugiés de la Terre brûlée.

Dans un avenir lointain, si nous voulons survivre, nous devrons tous devenir des migrants et espérer que ces mondes nouvellement habitables nous accueillent lorsque notre propre monde deviendra trop chaud pour la vie.