La plus grande lune de Saturne, Titan, est peut-être la pièce immobilière la plus fascinante du système solaire en ce moment. Rien d’étonnant, étant donné que l’atmosphère dense de la lune, le riche environnement organique et la chimie prébiotique seraient similaires à l’atmosphère primordiale de la Terre. En tant que tels, les scientifiques pensent que la lune pourrait agir comme une sorte de laboratoire pour étudier les processus par lesquels les éléments chimiques deviennent les éléments constitutifs de la vie.
Ces études ont déjà débouché sur une mine d'informations, dont la récente découverte des «anions de la chaîne du carbone» - qui sont considérés comme des éléments constitutifs de molécules plus complexes. Et maintenant, grâce aux données du réseau Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) au Chili, une équipe de chercheurs de la NASA a détecté la présence d'acrylonitrile, un autre élément chimique qui pourrait être la base de la vie sur cette lune.
L'étude qui détaille leurs résultats - intitulée «Détection ALMA et potentiel astrobiologique du cyanure de vinyle sur Titan» - a été publiée dans le numéro du 28 juillet de la revue Avancées scientifiques. Dans ce document, l'équipe explique comment les données de la matrice ALMA indiquent que de grandes quantités d'acrylonitrile (C2H3CN) existent sur Titan - très probablement dans la stratosphère de la lune.
Comme Maureen Palmer, chercheur au Goddard Center for Astrobiology et auteur principal du document, l'a indiqué dans un communiqué de presse de la NASA: «Nous avons trouvé des preuves convaincantes de la présence d'acrylonitrile dans l'atmosphère de Titan, et nous pensons une offre importante de cette matière première atteint la surface. "
Également connu sous le nom de cyanure de vinyle, l'acrylonitrile est utilisé ici sur Terre dans la fabrication de plastiques. Dans le passé, il a été émis l'hypothèse que ce composé pourrait être présent dans l'atmosphère de Titan. Cependant, ce n'est que récemment que les scientifiques ont pris conscience de la possibilité qu'il soit la base de créatures vivantes dans le riche environnement organique de Titan - avec son approvisionnement régulier en carbone, hydrogène et azote.
Ceci est basé sur une étude menée en 2015, où une équipe de scientifiques de Cornell a cherché à déterminer si des cellules organiques pouvaient se former dans l'environnement hostile de Titan. Étant donné que la lune connaît des températures de surface moyennes de -179 ° C (-290 ° F) et que l'atmosphère est principalement constituée d'azote et d'hydrocarbures, les membranes bicouches lipidiques (qui sont le fondement de la vie sur Terre) ne pourraient pas y survivre.
Cependant, après avoir effectué des simulations moléculaires, l'équipe a déterminé que de petits composés organiques azotés seraient capables de former une feuille de matériau similaire à une membrane cellulaire. Ils ont également déterminé que ces feuilles pouvaient former des sphères microscopiques creuses qu'ils ont surnommées «azotosomes» et que le meilleur candidat chimique pour ces feuilles serait l'acrylonitrile.
Un tel matériau serait capable de survivre dans le méthane liquide et à des températures extrêmement froides, et serait donc la base la plus probable pour la vie organique sur Titan. Comme Michael Mumma, le directeur du Goddard Center for Astrobiology, l'a expliqué:
«La capacité de former une membrane stable pour séparer l'environnement interne de l'environnement externe est importante car elle fournit un moyen de contenir les produits chimiques suffisamment longtemps pour leur permettre d'interagir. Si des structures semblables à des membranes pouvaient être formées par du cyanure de vinyle, ce serait une étape importante sur le chemin de la vie sur la lune de Saturne Titan. "
Pour les besoins de leur étude, l'équipe Goddard a combiné 11 ensembles de données haute résolution d'ALMA, qu'ils ont récupérés à partir d'une archive d'observations qui ont été utilisées pour calibrer le réseau. D'après les données, Palmer et son équipe ont déterminé que l'acrylonitrile est relativement abondant dans l'atmosphère de Titan, atteignant des concentrations allant jusqu'à 2,8 parties par milliard. Ils ont également déterminé que ce serait le plus courant dans la haute atmosphère de Titan.
C’est ici que le carbone, l’hydrogène et l’azote pourraient se lier chimiquement par exposition au soleil et aux particules énergétiques du champ magnétique de Saturne. Finalement, l'acrylonitrile descendrait dans l'atmosphère froide et se condenserait pour former des gouttelettes de pluie qui tomberaient à la surface. L’équipe a également estimé la quantité de ce matériau qui s’accumulerait dans Ligeia Mare - le deuxième plus grand lac de méthane de Titan - au fil du temps.
Enfin, ils ont calculé qu'à l'intérieur de chaque centimètre cube (cm³) de son volume, Ligeia Mare pouvait former jusqu'à 10 000 000 d'azotosomes. C'est à peu près dix fois la quantité de bactéries qui existe dans les eaux le long des régions côtières de la Terre. Comme l'a indiqué Martin Cordiner, l'un des principaux auteurs du document, ces résultats sont certainement encourageants en ce qui concerne la recherche de la vie extraterrestre dans notre système solaire.
«La détection de ce produit chimique insaisissable et astrobiologiquement pertinent est passionnante pour les scientifiques qui sont désireux de déterminer si la vie pourrait se développer sur des mondes glacés comme Titan», a-t-il déclaré. "Cette découverte ajoute un élément important à notre compréhension de la complexité chimique du système solaire."
Certes, l'étude et la base de ses conclusions sont assez spéculatives. Mais ils montrent que dans certains paramètres établis, la vie pourrait exister dans notre système solaire bien au-delà des limites de la «zone habitable» de notre Soleil. Cette étude pourrait également avoir des implications dans la chasse à la vie dans les systèmes extrasolaires. Si les scientifiques peuvent affirmer définitivement que la vie n'a pas besoin de températures plus chaudes et d'eau liquide pour exister, cela ouvre d'immenses possibilités.
Au cours des prochaines décennies, plusieurs missions devraient se rendre à Titan, allant des sous-marins qui exploreront ses lacs de méthane aux drones et aux plates-formes aériennes qui étudieront son atmosphère et sa surface. On s'attend déjà à ce qu'ils obtiennent des informations précieuses sur la formation du système Saturne. Mais aussi découvrir des formes de vie entièrement nouvelles? Ce serait vraiment bouleversant la Terre!
