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Jusqu’à maintenant, la recherche de la vie extraterrestre s’est cantonnée à des environnements similaires à celui que nous connaissons : de la vie à la surface d’une planète tellurique où l’eau liquide peut couler directement à l’air libre. Seulement, l’eau liquide peut exister sans ça ! En effet, plusieurs grands satellites de Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune pourraient abriter sous leurs croûtes gelées d’immenses océans. SooCurious vous présente les cinq lunes géantes qui ont le plus de chances d’abriter la vie.
Trouver une planète similaire à la Terre orbitant autour d’une autre étoile que le Soleil, c’est un exploit que les astronomes ont déjà fait. Ils en ont même déjà trouvé une se situant précisément dans la zone habitable de son système solaire, soit la distance à l’étoile où, si la planète possède une atmosphère ayant une densité adéquate, de l’eau peut être maintenue liquide en surface. Pourquoi autant d’excitation autour de l’eau liquide d’ailleurs ? Eh bien parce que, même si l’eau n’est pas le seul composant fondamental nécessaire à la vie, sa présence sur notre planète a toujours été synonyme d’organismes, même unicellulaires, et ce jusque dans les environnements les plus extrêmes.
La Terre, les planètes telluriques et les lunes du système solaire à l’échelle :
Néanmoins, il suffit de regarder notre propre système solaire pour se rendre compte que la « zone habitable » ne fait pas tout : Vénus et Mars s’y situent tout comme la Terre, et la première est une fournaise pressurisée et la seconde un désert glacé. Cependant, notre propre système solaire contient des astres qui ont trouvé la parade. Le système solaire n’est pas seulement composé de planètes star comme Mars, il contient également son lot d’outsiders qui commencent à éveiller l’intérêt des scientifiques. Ces outsiders, ce sont ces grandes lunes qui orbitent autour des géantes gazeuses Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Elles sont très éloignées du Soleil et donc très froides, et la plupart n’ont pas d’atmosphère dense. Comment pourraient-elles donc accueillir de l’eau liquide ?
Vue d’artiste d’une mission d’exploration sous-glaciaire :
Ces astres sont pour certains composés en partie de roche mais également en proportion non négligeable de glace d’eau. Par phénomène de différenciation, la matière métallique ou rocheuse, plus lourde, s’agglutine pour former le noyau, la glace, d’eau entre autres, plus légère, l’entourant et constituant les couches supérieures. Or ces lunes sont soumises à des effets de marée colossaux de la part de leurs planètes-mères et des lunes avoisinantes, qui pourraient déformer et déplacer la croûte de glace, l’énergie de ces mouvements étant absorbée par la fonte de la couche de glace en profondeur. Résultat : d’immenses océans sous-glaciaires se cachent sous la croûte sèche et gelée de ces lunes. Voici les 5 lunes dont on est pratiquement sûr qu’elles accueillent de l’eau liquide, et qui sont de fait d’excellentes candidates pour accueillir la vie.
5 – Callisto
Callisto est vraiment l’outsider, dans tous les sens du terme : des quatre grandes lunes joviennes (pour lunes de Jupiter) elle est la plus éloignée de la planète et elle est la seule à ne pas être en résonance orbitale. Ce qui implique qu’elle subit moins de forces de marée que ses soeurs. Cependant, cet astre, qui doit son nom à l’une des nombreuses conquêtes de Jupiter dans la mythologie, la nymphe Callisto, n’en demeure pas moins intéressant. Avec un diamètre d’environ 4820 km, Callisto est plus grande que notre propre Lune et elle est le troisième plus grand satellite naturel du système solaire. Surtout, elle serait composée à part à peu près égale de matière rocheuse et de glace, en l’occurrence de la glace d’eau potentiellement matinée d’autres composés volatils.
Callisto en vraies couleurs :
Si les scientifiques pensent aujourd’hui que Callisto accueille un océan, c’est par déduction : le champ magnétique très puissant de Jupiter ne pénètre pas l’intérieur de la lune, ce qui signifie que, si les estimations des scientifiques concernant sa composition sont exactes, un fluide très conducteur se situe sous sa surface. Or pas besoin de chercher très loin, ce fluide pourrait bien être de l’eau liquide, salée ou mêlée à un autre antigel comme l’ammoniaque, ce qui lui permettrait de rester liquide et stable à des température comprises entre -20 et -80 °C. Selon les estimations, la croûte de glace externe serait épaisse de 75 à 150 km, et l’océan sous elle pourrait avoir une profondeur de 250 à 300 km !
Callisto comparée à la Terre et à la Lune (à l’échelle) :
Cela représente une quantité d’eau proprement astronomique sachant que les océans de la Terre ont environ 4 à 5 km de profondeur seulement en moyenne. Cependant il y a un « hic » : Le noyau de Callisto n’est probablement pas totalement différencié (dû à sa masse relativement faible et aux faibles effets de marée qu’elle subit), ce qui signifie que, si l’océan est en contact avec le noyau, alors le plancher océanique de cette mer interne serait principalement composé de glace mêlée de roche, ce qui ferait moins de substances minérales ou organiques à même d’être libérées dans l’eau pour créer et alimenter la vie. De même (toujours en raison des faibles marées que connait cette lune), la croûte de Callisto semble ne pas se renouveler, ce qui se traduit par une absence de transmission des matériaux organiques amenés en surface par des météorites vers l’océan intérieur. En d’autres mots, Callisto ne serait pas un très bon incubateur, même si la vie pourrait y exister.
4 – Ganymède
Ganymède est le plus grand satellite du système solaire avec un diamètre de 5260 km. Ses dimensions sont telles qu’il est d’ailleurs plus grand que l’une des planètes de notre système solaire, Mercure, et qu’il est presque aussi grand qu’une autre d’entre elles, à savoir Mars. Portant le nom d’un jeune prince enlevé par Zeus, l’équivalent de Jupiter dans la mythologie grecque, ce grand satellite n’est pas seulement exceptionnel par ses proportions : il constitue le seul astre tellurique (par opposition aux astres gazeux comme sa planète-mère, Jupiter) du système solaire avec la Terre à posséder un champ magnétique puissant qui lui soit propre.
Ganymède en vraies couleurs :
Là encore, ce sont des déductions qui ont permis aux scientifiques de déterminer s’il y avait un océan sous la surface gelée de Ganymède, à ceci près que cette fois-ci on est bel et bien sûr qu’un tel océan existe ! Sur Ganymède les particules ionisées émises par le Soleil interagissent avec la fine atmosphère du satellite d’une certaine manière : en effet, étrangement, le télescope spatial Hubble a observé que ces aurores ganymédiennes (le phénomène est analogue aux aurores boréales que nous connaissons sur Terre) sont stables, alors que, entre autres, le champ magnétique surpuissant de Jupiter devrait mettre un peu de bazar. Un fluide conducteur est donc à l’oeuvre.
Ganymède comparé à la Terre et à la Lune (à l’échelle) :
Or là aussi, pas besoin de chercher midi à quatorze heures étant donné la composition du satellite : ce fluide serait de l’eau liquide. Cependant, Ganymède étant très grande, et justement suffisamment grande pour que sa structure interne soit totalement différenciée, son grand océan sous-glaciaire serait intercalé directement entre deux couches de glace et n’aurait pas accès au noyau rocheux et à ses minéraux… Néanmoins, la surface gelée de Ganymède présente divers composés organiques et minéraux, et ces derniers pourraient bel et bien provenir de l’océan situé sous la croûte. Même si les conditions ne sont pas tout à fait idéales, Ganymède a donc ce qu’il faut pour accueillir la vie.
3 – Titan
Plus question du système jovien ici mais du système saturnien. Titan est la plus grande lune de Saturne, et la deuxième plus grande lune du système solaire après Ganymède, avec un diamètre de 5150 km. Titan est également le seul objet tellurique du système solaire, avec Vénus et la Terre, à posséder une atmosphère dense. Seulement, au lieu d’une fournaise à la vénusienne ou d’un environnement tempéré façon terrestre, la surface de Titan ressemble à un enfer gelé à -179 °C. Autant dire que sur ce monde étrange l’eau en surface ne peut exister que glacée.
Photographie en vraies couleurs de Titan, avec son atmosphère épaisse :
La composition et la taille de Titan semblent indiquer que, tout comme Ganymède, la lune géante de Saturne possède un grand océan d’eau liquide coincé entre deux couches de glace. Ce n’est pas un mauvais début en soi, mais les chances pour que la vie se développe dans de l’eau liquide sans apports significatifs et constants de minéraux et de matériaux organiques ne sont pour l’instant pas très encourageantes. Cependant, les scientifiques ont envisagé que Titan puisse accueillir des formes de vie plus exotiques que ce que nous connaissons sur Terre, avec nos composants à base de carbone et utilisant l’eau comme solvant.
Titan sans son atmosphère à partir d’images radar :
En effet, Titan regorge d’un composant chimique sous forme liquide : du méthane. Sur Titan, en raison de la température très basse et de la pression à 1,5 bar, on se retrouve avec une sorte de cycle de l’eau dans lequel l’eau aurait été remplacé par du méthane : le méthane s’évapore avant de retomber en pluie, de s’écouler en rivière et de s’accumuler sous la forme de grandes mers. Le méthane pourrait constituer un solvant, et l’azote à cette température, abondant sur Titan, pourrait servir de composé de base à un organisme. Les scientifiques sont partis de ce principe pour modéliser ce à quoi ressemblerait une paroi de cellule à base d’azote plutôt que de carbone. Verdict : c’est possible. Titan a donc des chances d’accueillir la vie aussi bien dans son océan d’eau sous-glaciaire que dans ses mers de méthane superficielles.
2 – Encelade
Encelade n’est entrée que très récemment dans le club très fermé des satellites ayant le plus de chances d’accueillir la vie, avec une base carbonée utilisant de l’eau comme solvant telle que nous la connaissons. En effet, cette lune, qui porte le nom de l’un des géants frères de Chronos (l’équivalent grec de Saturne), ne paraissait pas avoir grand chose à offrir avant son exploration : Encelade est absolument minuscule, puisqu’elle mesure environ à peine 500 km de diamètre (elle est donc dix fois moins grande que Titan !), ce qui induirait qu’avec une taille pareille elle n’aurait pas pu se différencier en noyau rocheux et manteau gelé.
Encelade en couleurs améliorées :
Or les astronomes sont restés ahuris devant les images que la sonde Cassini, qui explore le système de Saturne depuis plus de dix ans, a rapportées en 2005 : Encelade présente une surface gelée très jeune d’un point de vue géologique, signifiant que sa croûte s’est renouvelée relativement récemment, et surtout, des geysers s’échappent aux alentours de son pôle sud ! Une seule explication possible : un vaste océan se cache sous la surface glacée, et en raison de l’effet de marée que l’énorme masse de Saturne applique à sa petite lune, la croûte gelée se fend et laisse échapper un peu de la pression de son océan liquide sous forme de cryovolcanisme. Ce qui, au passage, renouvellerait la surface d’Encelade.
Encelade par rapport aux îles Britanniques (à l’échelle) :
Ce qui rend cet océan encore plus attirant pour la recherche d’une vie extraterrestre c’est que les scientifiques ont très récemment mis en évidence que, sous le cryovolcanisme de la surface du satellite, se cache un volcanisme rocheux, tel que nous le connaissons sur Terre, directement au fond de l’océan. Les effets de marée de Saturne réchauffent en effet suffisamment le noyau rocheux d’Encelade pour que de l’activité hydrothermale s’y produise, des grains de silice semblables à ceux formés sur Terre de cette manière ayant été repérés par Cassini dans la poussière expulsée par les geysers. Cela signifie que l’océan enceladien possède un apport en chaleur et en minéraux, et sachant que, dans les abysses terrestres, les cheminées hydrothermales sont des oasis de vie pour des écosystèmes entiers, tous les espoirs sont permis.
1 – Europe
La vedette des vedettes, parmi les grandes lunes glacées, c’est bien elle, Europe. La plus petite des lunes joviennes (elle mesure tout de même 3121 km de diamètre) alimente les rêves les plus fous depuis qu’elle a été visitée par les sondes Voyager à la fin des années 1970. Les appareils de la NASA ont en effet révélé une surface extrêmement lisse, couverte de fissures et de striures et constituée de glace d’eau. L’analogie avec les banquises trouvées sur Terre, comme en Arctique, était évidente. Pas de doute possible, un océan se cache sous la croûte gelée d’Europe.
Europe en vraies couleurs :
La nature de la surface d’Europe indique donc qu’un océan global circule sous la croûte de cette lune qui doit son nom à une humaine qui, devinez quoi, a elle aussi fini au tableau de chasse de Jupiter. Mais il y avait encore mieux : à en juger par la composition estimée d’Europe (par rapport à sa masse et sa taille) l’océan doit être en contact direct avec le noyau rocheux, et celui-ci étant également sensible aux puissants effets de marée jovienne, cela signifie que l’océan europien a droit à des sources hydrothermales susceptibles d’amener chaleur et éléments nutritifs. D’ailleurs, la manière dont la croûte de glace superficielle se déplace, selon des processus tectoniques au sein desquels la glace d’eau a remplacé la roche, induit également que les matériaux organiques et minéraux déposés sur la croûte par des météores pourraient venir alimenter l’océan sous-glaciaire.
Europe comparé à la Terre et à la Lune :
Alors, concrètement, à quoi ressemble l’environnement de cet océan ? Selon les estimations, sa profondeur varie entre quelques kilomètres et quelques dizaines de kilomètres, mais dans tous les cas, à l’exception d’éventuelles sources de lave, il y régnerait une obscurité totale. En l’absence de lumière solaire, il n’y aurait pas de photosynthèse, et donc peu d’oxygène, sauf si ce dernier, issu de molécule d’eau désintégrée en surface, re-pénétrait l’océan grâce au renouvellement de la croûte externe. Les organismes vivraient donc soit autour de sources hydrothermales, sur le fond de l’océan, soit accrochés sous la banquise, ou encore dérivant dans les eaux libres de l’océan lui-même. Selon les scientifiques d’ailleurs, un tel environnement pourrait aussi bien accueillir des organismes unicellulaires que pluricellulaires, comme des animaux…
Vraiment fascinant ! À la rédaction, on n’a qu’une hâte, c’est que les scientifiques puissent mettre au point des sondes capables de se poser sur ces lunes et de creuser la banquise pour aller naviguer directement dans ces gigantesques océans sous-glaciaires et y découvrir peut-être la vie. Un tel exploit parait d’ailleurs possible : des scientifiques ont découvert des organismes vivants dans le lac Vostok, un lac piégé sous la banquise de l’Antarctique, découvert sous la glace en forant. Pensez-vous que ces astres devraient devenir l’objectif prioritaire des prochaines missions spatiales ?
Par Romain Berthommier, le
Source: The Verge