Exobiologie -> AccueilCliquez!
This page in EnglishClick!

Exobiologie

Des chances de vie primitive sur Titan?

Un rapport de l'Agence Spatiale Européenne (ESA) publié le 20 septembre 2002 indique que les astrobiologistes discutent actuellement à propos de ce que la sonde spatiale Huygens et son atterrisseur pourraient découvrir quand ils seront parachutés sur la surface de Titan. Récemment quelques scientifiques ont commencé à penser que, en redéfinissant la notion vie, en des termes plus larges, ce que nous pouvons trouver sur Titan pourrait être la vie.


A droite: photographies de Titan par Voyager.

Voir aussi Mars, Europe, Ganymède.

Fin 2004: la mission Cassini-Huygens survole Titan. Les dernières nouvelles et images sont au bas de cette page.

Titan:

Titan a été découvert par l’astronome hollandais Christian Huygens en 1655, première lune observée autour de Saturne.

Titan est le plus grand satellite de la planète Saturne, avec un diamètre 6% plus grand que celui de Mercure. Titan est par la taille le deuxième satellite du système solaire, après Ganymède. C'est le seul satellite connu à posséder une atmosphère dense.

Titan est principalement composé de roche et d'eau gelée. Son épaisse atmosphère a longtemps empêché l'observation de sa surface. La mission Cassini-Huygens en 2004 a permis la découverte de lacs d'hydrocarbures liquides dans les régions polaires du satellite. Géologiquement, la surface de Titan est jeune: quelques montagnes ainsi que des cryovolcans éventuels y sont répertoriés, mais cette surface demeure relativement plate et lisse avec peu de cratères d’impact observés.

L'atmosphère de Titan est composée à 98,4% de diazote et comporte 1,6% de nuages de méthane et d'éthane. Le climat, qui comprend des vents et des pluies de méthane, crée sur la surface des caractéristiques similaires à celles rencontrées sur Terre, telles des dunes et des côtes, et, comme sur la Terre, il y a des saisons. Avec ses liquides à la surface et son épaisse atmosphère de diazote, Titan est perçu comme un analogue de la Terre primitive, mais à une température beaucoup plus basse. Le satellite est cité comme un possible hébergeur de vie extraterrestre microbienne ou, au moins, comme un environnement prébiotique riche en chimie organique complexe.

Titan est chaude à l'intérieur: il change de forme en orbitant autour de Saturne en 16 jours. Cassini a mesuré la déformation de Titan par cette marée gravitationnelle et a trouvé qu'elle est de l'ordre de 9 mètres. Si Titan était complètement solide, ces marées seraient au moins 10 fois moins importantes, disent les scientifiques.

Mais le sol de l'océan souterrain de Titan pourrait être compacté et congelé, pas chaud, selon les scientifiques. Cela pourrait empêcher l'eau chaude liquide de recevoir le mélange complexe de minéraux nécessaires à la vie, au moins par le bas. Par conséquent, il est essentiel de savoir si la surface riche en matières organiques de Titan peut "communiquer" avec les mers souterraines.

Nouvelles informations, décembre 2002:

De nouvelles photos, prises avec le télescope Keck depuis le sol de la Terre, ont apporté encore plus d'indication que Titan a un système météorologique dynamique avec des nuages et des orages analogues à la terre mais avec des nuages se composant de méthane plutôt que d'eau.

Les images ont une meilleure résolution que les images précédentes, et quelques scientifiques sont maintenant plus convaincus que le secteur d'aspect continental brillant peut être une grande montagne glacée, entourée par des régions foncées qui pourraient être des mers d'éthane ou des terres en contre-bas reflétées dans le goudron.

Les résultats sont édités dans l'édition du 20 décembre de l'Astrophysical Journal. Les recherches menées par Caltech concernant Titan sont détaillées dans un papier du 19 décembre 2002, dans le journal "Nature."


Images de Titan par le télescope Keck prises durant trois nuits en décembre 2001. La rangée supérieure montre la troposphère de Titan (l'atmosphère inférieure), qui contient les nuages de méthane nouvellement découverts au pôle sud. Les images dans la rangée inférieure montrent la surface de Titan tournant et les mêmes patterns de nuages de méthane près du pôle sud. Crédit: H.G. Roe, I. de Pater, B.A. Macintosh, C.P. McKay.

La mission de 2005:

Huygens sera la première sonde spatiale à se poser sur un monde du système solaire externe. Au début de 2005, elle atterrira sur la surface de la plus grande lune de Saturne, Titan, qui est la seule lune dans le système solaire à posséder une atmosphère épaisse, 50% plus dense que l'atmosphère de la Terre. L'atmosphère de Titan est en effet si épaisse que la surface ne peut pas être vue dans le spectre de la lumière visible. Elle se compose principalement d'azote moléculaire (comme celle de la Terre) avec pas plus de 6% d'argon et de quelques pour cent de méthane. Ce qui est intéressant, c'est qu'il y a également des traces au moins une douzaine d'autres composés organiques (c.-à-d. de l'éthane, du cyanure d'hydrogène, de l'anhydride carbonique) et de l'eau. Les produits organiques sont formés quand le méthane, qui domine dans la haute atmosphère de Titan, est détruit par lumière du soleil. De bien des façons, ces conditions sont semblables aux conditions sur la Terre tôt dans son histoire quand la vie était en train d'apparaître.

La lumière ultraviolette du soleil peut casser les molécules de méthane, ce qui mène à la formation de molécules organiques complexes, ce par quoi les scientifiques entendent des molécules contenant du carbone. Les composés de carbone sont la première étape vers la vie, telle que nous la connaissons sur Terre. La vie, elle-même, est basée sur des molécules de carbone extrêmement compliquées telles que l'ADN. Donc les trouvailles de Huygens pourraient indiquer comment la vie a débutée sur Terre.

Jean-Pierre Lebreton, scientifique en charge du projet Huygens de l'ESA, dit:

"Un des questions principales à laquelle nous espérons répondre est comment le complexe des molécules organiques s'est développé dans l'atmosphère de Titan."

Naturellement, les molécules organiques sont encore loin de la vie elle-même. Et les scientifiques sont encore incertains au sujet de la différence entre la vie et la non-vie. Aucune définition satisfaisante n'a été trouvée jusqu'ici. N'importe quelle tentative de définir les caractéristiques de la vie exclut certains types de vie connues ou inclut certains objets inanimés. En recherchant une définition appropriée de la vie, il y a une propriété sur laquelle tous les scientifiques semblent d'accord: toute vie a besoin d'énergie pour soutenir son métabolisme. Par exemple, les plantes emploient la lumière du soleil, tandis que les animaux tirent leur énergie de molécules organiques dans la nourriture qu'ils mangent. Ceci se produit non seulement dans ces organismes de haut niveau, mais également pour les formes les plus simples de la vie sur Terre, les microbes. Les microbes sont des organismes unicellulaires qui capturent leur énergie vitale à partie d'un choix très grand de réactions chimiques inorganiques. De tels métabolismes chimiques sont si différents de ceux des animaux et les plantes de la terre, que des exobiologistes se demandent maintenant si la vie pourrait surgir dans n'importe quel endroit qui peut soutenir un réseau riche de réactions chimiques, comme sur Titan. D'ailleurs, sur Terre, les microbes se sont adaptés à des conditions environnementales extrêmes. C'est pourquoi les scientifiques se demandent maintenant si la vie pourrait surgir sur Titan.

Par toutes les normes, Titan est un environnement extrême et hostile à la vie, comme nous le savons. N'importe quelle forme de vie sur Titan devrait être totalement différente de toutes les formes de vie terrestres.

Lebreton dit:

"Les conditions sur Titan ne sont pas proportionnées pour le genre de vie telle que nous l'entendons à l'heure actuelle. Il y fait très froid et il n'y a aucune eau liquide, mais nous devrions être prêts pour des surprises."

Cependant, il y a effectivement un environnement qui pourrait potentiellement comprendre de l'eau liquide sur Titan, et il y a beaucoup de composés organiques. La question de savoir si l'intérieur de Titan est encore chaud n'est pas encore résolue.

Les investigations géologiques et environnementales de Huygens, et les cartographies de la sonde Cassini de l'orbite, pourraient enregistrer des anomalies chimiques ou des structures géologiques curieuses qui justifieraient d'autres recherches d'indicateurs d'une vie possible.

Les images du télescope spatial Hubble ont suggéré qu'un "continent" plus clair énorme existe sur l'hémisphère de Titan qui fait face vers l'avant dans son orbite. Ces résultats ne démontrent pas que des "mers" liquides existent, cependant, seul Titan a de telles grandes régions lumineuses et foncées sur sa surface. Le site de l'atterrissage pour la sonde Huygens a été choisi en partie en examinant ces images. Il sera situé juste "en mer" au large du plus grand "continent" à 18,1 degrés Nord, 208,7 degrés de longitude.

Premières images de Titan, sonde Cassini, juillet 2004:

(Traduction non-officielle par l'auteur de ce site.)

Crédits et Contacts
Source: NASA press release

Page web originale:
http://science.nasa.gov/headlines/y2004/04jul_titanrevealed.htm?list1049228

La surface de Titan révélée

Perçant le brouillard qui entoure Titan, les nouvelles images de Cassini montrent une surface exotique couverte de matériaux variés.

4 juillet 2004: Il n'a pas fallu longtemps pour que la sonde spatiale Cassini ne commence à faire des découvertes. En orbite autour de Saturne que depuis quelques jours seulement, Cassini a déjà capturé des images de la lune géante de Saturne, Titan, indiquant des détails de la surface de la lune jamais vus avant.

"Bien que les images initiales semblent pâles et difficiles à interpréter, nous sommes heureux de rapporter que nous avons en effet vu la surface de Titan avec une clarté sans précédent," dit Dennis Matson, du JPL, scientifique du programme de la mission internationale Cassini-Huygens.

A droite: Une image en couleurs artificielle de Titan. Les secteurs jaunes correspondent aux régions riches en hydrocarbure; les secteurs verts sont des régions plus glaciales. Un nuage de méthane au pôle sud semble blanc. Noter la caractéristique circulaire, un possible cratère d'impact, dans l'hémisphère Nord.

L'atmosphère dense de Titan est opaque à la plupart des longueurs d'onde, mais les appareils en lumière visible et le spectromètre en infra-rouges de Cassini prennent des images aux longueurs d'onde dans lesquelles l'atmosphère est transparente. Les couleurs en proche infra-rouges, environ trois fois plus rouge que l'oeil humain ne peut les voir, indiquent ce qui se trouve sous les nuages.

"Nous voyons une surface totalement étrangère," dit Elizabeth Turtle de l'université de l'Arizona. "Il y a des caractéristiques linéaires, des caractéristiques circulaires, des caractéristiques curvilignes. Celles-ci suggèrent une activité géologique sur Titan, mais nous ne savons pas encore vraiment les interpréter. Nous avons un certain travail passionnant ä faire devant nous."

En plus de voir à travers les nuages de Titan, le spectromètre visuel et infra-rouge peut également détecter des minerais et des produits chimiques spécifiques; c'est la première fois que les scientifiques ont pu tracer la minéralogie de surface de Titan. En utilisant des centaines de longueurs d'ondes différentes, dont beaucoup n'ont été jamais été utilisée auparavant dans la formation d'images de Titan, elles créent une carte globale montrant les distributions des régions riches en hydrocarbure et des secteurs de matériel glaciaire.

Dixit Kevin Baines, du JPL, membre de l'équipe scientifique de Cassini: "A certaines longueurs d'onde, nous voyons des régions foncées de glace d'eau relativement pure et des régions plus lumineuses avec un montant beaucoup plus élevé de matériaux qui ne sont pas de la glace, tels que des hydrocarbures simples. C'est différent de ce à quoi nous nous attendions."

En outre, il ajoute, "un nuage de méthane est visible au pôle sud. Il est fait de particules exceptionnellement grandes comparées aux particules typiques des brumes de Titan, suggérant une atmosphère dynamiquement active là."

Ci-dessus: Cette suite d'images sur cinq heures, acquises le 2 juillet 2004, illustre l'évolution d'un champ de nuages près du pôle sud de Titan. Les nuages lumineux, censés être composés de méthane, apparaissent en général dans le même secteur où les astronomes basés à terre ont précédemment détecté des nuages. Cassini a également vu des nuages dans cette région pendant son approche de Saturne.

Depuis son entrée en orbite, Cassini a également fourni la première vue d'un vaste essaim de molécules d'hydrogène entourant Titan bien au-delà du sommet de l'atmosphère de Titan. L'instrument d'imagerie magnétosphérique de Cassini, premier de ce genre sur toute mission interplanétaire, a fourni des images du nuage énorme balayant avec Titan l'orbite autour de Saturne. Le nuage est si grand que Saturne et ses anneaux y pénètrent.

"Le dessus de l'atmosphère de Titan est bombardé par les particules fortement énergiques dans les ceintures du rayonnement de Saturne, et attaque ce gaz neutre," explique Stamatios Krimigis du laboratoire de physique appliquée de John Hopkins, investigateur principal pour l'imagerie magnétosphérique. "De fait, Titan perd graduellement du matériel à partir du sommet de son atmosphère, et ce matériel est traîné autour de Saturne."

A droite: entourant Titan, un nuage globulaire de gaz d'environ 70.000 kilomètres de diamètre. [image de synthèse]

Ces premières images de Titan et ses environs sont justes un avant-goût de ce qui est à venir. "Nous attendons avec intérêt le futur, des survols et une utilisation beaucoup plus rapprochée du radar pour des niveaux de détail beaucoup plus élevés," notes Dennis Matson.

L'étude de Titan, la plus grande lune de Saturne, est un des buts principaux de la mission Cassini-Huygens. Titan peut préserver dans son froid beaucoup de composés chimiques qui ont précédé la vie sur terre. Le survol de vendredi à une distance plus proche de 339.000 kilomètres a fourni la meilleure vue de Titan par Cassini jusqu'ici, mais au cours des quatre années à venir, la sonde spatiale exécutera 45 survols de Titan d'aussi près qu'approximativement 950 kilomètres. Ceci permettra de tracer à haute résolution la surface de la lune avec un radar, qui peut voir à travers la brume opaque de la haute atmosphère de Titan.

En janvier 2005, la sonde Huygens qui est maintenant attachée à Cassini descendra à travers l'atmosphère de Titan jusqu'à la surface.

Quelques données astronomiques concernant Titan:

Titan est le quinzième des satellites connus de Saturne et le plus grand:

Orbite:1,221,830 km de Saturne
Diamètre:5150 km
Masse:1.35e23 kg
Densité de l'atmosphère:1.5 bar (50% de plus que l'atmosphère terrestre)
Période (en jours):15.95

Second survol de titan par Cassini, novembre 2004:

La NASA publie dans son Photojournal un balayage radar de la surface de Titan:

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA06992.jpg

L'ESA publie cette nouvelle photographie en fausse couleur:

Source ESA, http://www.esa.int/SPECIALS/Cassini-Huygens/SEMIRJ0A90E_0.html

14 janvier 2005, la sonde Huygens arrive sur Titan:

Les premières images prises lors de l'arrivée sur Titan de la sonde Huygens de l'ESA le 14 janvier 2005:

Un des premières images parmi 300, elle a été prise d'une altitude de 16,2 kilomètres avec une résolution d'approximativement 40 mètres par pixel pendant la descente de la sonde. L'ESA dit: "elle montre apparemment des chenaux de déversement tronqués menant à une côte."

Prise à une altitude de 8 kilomètres avec une résolution de 20 mètres par pixel. L'ESA dit: "elle montre ce qui pourrait être le site d'atterrissage, avec des lignes côtières et des frontières entre des terres élevées et des plaines inondées."

Image brute par la caméra DISR après que la sonde soit descendue dans l'atmosphère de Titan. Elle montre la surface avec des blocs de glace répandus aux alentours. L'ESA indique que la taille et la distance des blocs seront déterminées quand l'image sera correctement traitée.

Source ESA, http://www.esa.int

La sonde Huygens de l'ESA est sur Titan, premiers commentaires:

Huygens a atterri après une descente plus agitée que prévu à ce qui semble être un rivage d'un grand corps de liquide, probablement du méthane. Le point d'atterrissage semble être à quelques mètres sur un terrain gelé près de ce rivage, terrain qui semble être une mince croûte dure au-dessus d'un terrain plus souple à consistance boueuse.

La surface de Titan est clairement variée, montrant des montagnes, des rivages, de l'érosion par des liquides, et des fleuves découpés par quelque liquide indéterminé.

Les scientifiques à l'ESA essayent actuellement de déterminer le point géographique exacte où la sonde a atterri, la vitesse de vent, et la composition chimique de l'atmosphère.

Un scientifique a commenté que la porte reste ouverte quant à la possibilité de formes de vie exotiques sur le satellite d'un froid extrême, parce que la surface de Titan a été géologiquement en activité et peut être toujours en activité aujourd'hui.

"Cela semble récent," a-t-il dit. "Il n'y a pas de cratères ou ces choses que vous associeriez à une surface qui serait actuellement morte."

Les canaux de drainage sur la surface de Titan ne semblent pas être remplis de liquide aujourd'hui. A moins 180 degrés C, l'eau reste congelée. Mais la chaleur produite à partir d'une activité géologique intense, comme des éruptions volcaniques, pourrait fondre l'eau pendant des périodes passagères, a-t-il dit. La traction de la masse voisine de Saturne voisin peut générer des effets de marée et jouer un rôle également, et tout ceci peut créer des moments pour que des extrémophiles dormants s'activent, s'il y en a, ajouté-je. La sonde n'est pas équipée pour rechercher des signes de vie.

La plupart des scientifiques commentent avec enthousiasme que tout ceci est "fantastique", "stupéfiant", "étonnant" et qu'il faudra des années pour être plus spécifique.

La surface de Titan est jeune:

Depuis des années, on a pensé que Titan a une surface jeune avec à peine une marque ou une ride pour montrer son âge réel. Les vues rapprochées récentes fournies par des instruments de la sonde Cassini prouvent que le Titan est presque aussi impeccable qu'il le semblait depuis la distance, avec seulement deux cratères d'impact trouvés jusqu'ici. Astrobiology Magazine, le 25 mai 2005, a commenté : "un monde avec une surface plus jeune peut être plus apte à héberger la vie."

Zone brillante sur Titan:

Des scientifiques sont intrigués par une tache brillante peu ordinaire sur Titan. La tache est juste au sud-est de la région brillante surnommée Xanadu et a approximativement 480 kilomètres de large. Elle a été détectée par trois instruments différents sur la sonde spatiale Cassini en 2005.

Les scientifiques concernés suspectent que cela peut être un point chaud, probablement un secteur chauffé par un impact récent d'astéroïde ou par un mélange de glace d'ammoniaque et d'eau venu d'un intérieur chaud, suintant hors d'un volcan de glace sur un terrain environnant plus froid.

D'autres possibilités pour la tache lumineuse intrigante incluent une caractéristique du terrain qui maintiendrait des nuages en place, ou des matériaux inhabituels sur la surface.

Les scientifiques spéculent maintenant à propos de la vie sur Titan:

Jusqu'ici les scientifiques ont considéré totalement improbable que Titan héberge la vie parce que la température au sol est -178°C là, ce qui devrait empêcher toutes les réactions chimiques efficaces nécessaires pour la vie. Mais avec de nouvelles données sur Titan et les découvertes au sujet des organismes extrêmes sur terre, ils spéculent maintenant que certains endroits sur Titan pourraient héberger la vie.

Une équipe de chercheurs de l'Université d'Etat de Washington et du Southwest Research Institute (SwRI) ont maintenant présenté un papier à la Division pour la réunion de 2005 de la Division for Planetary Science. Ils écrivent que plusieurs conditions essentielles pour la vie semblent maintenant être présentes sur le Titan, y compris des réserves de liquides, des molécules organiques et des sources d'énergie suffisantes.

Les nuages de méthane et les caractéristiques de la surface impliquent fortement la présence d'un cycle global actif de méthane analogue au cycle de l'eau sur la terre. Bien qu'on n'ait pas prouvé que la vie pourrait exister dans le méthane liquide, de tels arrangements chimiques ont été postulés. Les indices abondants d'un volcanisme de glace sur Titan suggèrent que l'eau liquide mélangée à de l'ammoniaque puisse exister près de la surface.

L'équipe suggère que l'acétylène, qui est abondant, pourrait être utilisé par des organismes, en réaction avec le gaz d'hydrogène, pour libérer les vastes quantités d'énergie qui pourraient être utilisées pour actionner un métabolisme. Une telle biosphère serait, au moins indirectement, permis par l'énergie solaire.

L'auteur principal, David H. Grinspoon, un scientifique du SwRI, a dit:

"Un endroit prometteur pour l'habitabilité peut être les sources chaudes en contact avec des réservoirs d'hydrocarbure. Il n'y a aucun manque de sources d'énergie parce que des hydrocarbures riches en énergie sont constamment fabriqués dans l'atmosphère supérieure, par l'action de la lumière du soleil sur le méthane, et en tombant sur la surface."

Sur l'énergie du soleil, il a dit que "l'énergie libérée pourrait même être employée par des organismes pour chauffer leurs environnements, les aidant à créer leurs propres environnements liquides. Dans les environnements qui sont riches en énergie mais pauvres en liquides, comme près de la surface du Titan, la sélection naturelle pourra favoriser les organismes qui emploient leur chaleur métabolique pour fondre leurs propres environnements liquides."

L'équipe dit que ces idées sont tout à fait spéculatives mais utiles du fait qu'elles forcent les chercheurs à remettre en cause la définition et les besoins universels de la vie, et à considérer la possibilité que la vie pourrait évoluer dans des environnements très différents.

2010: on parle toujours de vie possible sur Titan:

Ce sont de bien curieuses considérations que font les exobiologistes en 2010 à propos de Titan.

On en trouve un rapport sur le site web du magazine français de vulgarisation scientifique Science et Avenir en juin 2010 à:
http://www.sciencesetavenir.fr/actualite/espace/20100608.OBS5203/de-la-vie-sur-titan.html
sous le titre "De la vie sur Titan?"

L'article dit que la sonde Cassini a découvert sur titan d'une part un manque d'acétylène, et d'autre part que l'hydrogène "disparaît près de la surface".

Or Chris McKay, de la NASA et de Heather R. Smith, de l'International Space University à Strasbourg, avaient en 2005 supputé que des organismes pourraient peupler les vastes lacs d'hydrocarbures situés près des pôles de titan, que ces microbes ne respireraient pas de l'oxygène mais de l'hydrogène et tireraient une grande partie de leur énergie de la consommation de molécules d'acétylène.

Ce qui justement est ce qui a été observé, et qui donc aurait "mis en émoi le (tout petit) monde des astrobiologistes" et en "effervescence" "certains spécialistes de la vie extraterrestre" tandis qu'un autre dit que "l'explication biologique ne peut être que le dernier choix après que toutes les hypothèses non biologiques aient été écartées", ce qui ne semble pas pouvoir se faire sans une nouvelle mission vers Titan pour récolter d'autres données.

Ce qui me frappe dans cette histoire est qu'en principe, les températures extrêmement basses sur Titan ne permettraient pas la vie. Titan a été classiquement décrit comme une "Terre au congélateur", où atmosphère et matériaux pour la vie sont présents, mais où la température exclurait l'apparition de la vie. Pourquoi envisage-t-on alors tout de même une vie sur Titan? Alors que le même argument de la température sert souvent à "exclure" de la vie sur Mars, où les températures allant du -60°C au +15°C sont pourtant d'une incroyable clémence comparées aux quelques -179°C de Titan? Faut-il alors envisager des formes de vies se passant entièrement d'eau liquide? Doit-on étendre la notion de "zone habitable" autour d'autres étoiles à des valeurs bien plus larges?

2017 - La NASA trouve qu'il y a sur Titan des composés chimiques qui pourraient former des 'membranes':

7 août 2017

Les scientifiques de la NASA ont définitivement détecté l'acrylonitrile chimique dans l'atmosphère de la lune de Saturne Titan, un endroit qui a longtemps intrigué les scientifiques qui enquêtent sur les précurseurs chimiques de la vie.

Sur terre, l'acrylonitrile, également connu sous le nom de cyanure de vinyle, est utile dans la fabrication des plastiques. Dans les conditions difficiles de la plus grande lune de Saturne, on pense que ce produit chimique est capable de former des structures stables et souples similaires aux membranes cellulaires. D'autres chercheurs ont déjà suggéré que l'acrylonitrile est un ingrédient de l'atmosphère de Titan, mais ils n'ont pas signalé une détection sans ambiguïté du produit chimique dans le bouillon de molécules organiques ou riches en carbone trouvées là-bas.

Maintenant, les chercheurs de la NASA ont identifié l'empreinte chimique de l'acrylonitrile dans les données de Titan recueillies par l'Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) au Chili. L'équipe a trouvé de grandes quantités de produits chimiques sur Titan, très probablement dans la stratosphère - la partie brumeuse de l'atmosphère qui donne à cette lune sa couleur brun-orange.

"Nous avons trouvé des preuves convaincantes que l'acrylonitrile est présent dans l'atmosphère de Titan, et nous pensons qu'une quantité importante de cette matière première atteint la surface", a déclaré Maureen Palmer, chercheur au Goddard Center for Astrobiology au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt au Maryland, et auteur principal d'un article du 28 juillet 2017 dans Science Advances.

Les cellules des plantes et des animaux de la Terre ne résisteraient pas bien à Titan, où les températures de surface atteignent moins 290 degrés Fahrenheit (moins 179 degrés Celsius) et les lacs bordent le méthane liquide.

En 2015, les scientifiques universitaires ont abordé la question de savoir si des molécules organiques susceptibles de se trouver sur Titan pourraient, dans des conditions aussi inhabiles, former des structures semblables aux bicouches lipidiques des cellules vivantes sur Terre. Mince et flexible, la bicouche lipidique est le composant principal de la membrane cellulaire, qui sépare l'intérieur d'une cellule du monde extérieur. Cette équipe a identifié l'acrylonitrile comme le meilleur candidat.

Ces chercheurs ont proposé que les molécules d'acrylonitrile puissent se réunir comme une feuille de matériau similaire à une membrane cellulaire. La feuille pourrait former une sphère creuse, microscopique, qu'ils ont baptisé «azotosome». Cette sphère pourrait servir de petit conteneur de stockage et de transport, tout comme les sphères que les bicouches lipidiques peuvent former.

"La capacité de former une membrane stable pour séparer l'environnement interne de l'externe est importante car elle fournit un moyen de contenir des produits chimiques assez longtemps pour leur permettre d'interagir", a déclaré Michael Mumma, directeur du Goddard Center for Astrobiology, qui est financé par l'Institut d'Astrobiologie de la NASA. "Si des structures semblables à des membranes pourraient être formées par du cyanure de vinyle, ce serait une étape importante sur la voie de la vie sur la lune Titan de Saturne".

L'équipe de Goddard a déterminé que l'acrylonitrile est abondant dans l'atmosphère de Titan, présent à des concentrations allant jusqu'à 2,8 parties par milliard. Le produit chimique est probablement le plus abondant dans la stratosphère, à une altitude d'au moins 125 milles (200 kilomètres). Finalement, l'acrylonitrile fait son chemin vers une atmosphère moins froide, où il se condense et pleut sur la surface.

Les chercheurs ont calculé la quantité de matériel pouvant être déposé dans Ligeia Mare, le deuxième plus grand lac de Titan, qui occupe à peu près la même superficie que le lac Huron et le lac Michigan de Terre. Au cours de la vie de Titan, l'équipe a estimé que Ligeia Mare aurait pu accumuler suffisamment d'acrylonitrile pour former environ 10 millions d'azotosomes dans chaque millilitre, ou quart de cuillère à café, de liquide. Cela est comparé à environ un million de bactéries par millilitre d'eau océanique côtière sur Terre.

La clé pour détecter l'acrylonitrile de Titan était de combiner 11 ensembles de données haute résolution de l'ALMA. L'équipe les a récupérés à partir d'une archive d'observations initialement destinée à étalonner la quantité de lumière reçue par le réseau de télescopes.

Dans l'ensemble de données combinées, Palmer et ses collègues ont identifié trois lignes spectrales qui correspondent à l'empreinte d'acrylonitrile. Cette découverte survient une décennie après que d'autres chercheurs aient déduit la présence d'acrylonitrile à partir des observations faites par le spectromètre de masse sur le vaisseau spatial Cassini de la NASA.

"La détection de ce produit chimique insaisissable et astrobiologiquement pertinent est passionnant pour les scientifiques désireux de déterminer si la vie pourrait se développer sur des mondes glacés tels que Titan", a déclaré Martin Cordiner, spécialiste de Goddard, auteur principal sur le papier. "Ce constat ajoute une partie importante de notre compréhension de la complexité chimique du système solaire".

ALMA, une installation d'astronomie internationale, est un partenariat de l'Organisation européenne pour la recherche astronomique dans l'hémisphère sud, la Fondation nationale des sciences des États-Unis et les Instituts nationaux des sciences naturelles du Japon en coopération avec la République du Chili.

Références

  • Palmer, M., et. al. 2017. ALMA detection and astrobiological potential of vinyl cyanide on Titan. Science Advances, 3(7), e1700022.
  • Stevenson, J. 2015. Membrane alternatives in worlds without oxygen: Creation of an azotosome. Science Advances, 1(1), e1400067.
  • Vuitton, V., et al. 2007. Ion chemistry and N-containing molecules in Titan's upper atmosphere. Icarus, 191(2), 722-742.

Source de l'article ci-dessus:

Valid XHTML 1.0 Strict



 eMail  |  Début  |  Retour  |  Avance  |  Plan  |  Liste |  Accueil
Cette page a été mise à jour le 23 août 2017.