Pendant des décennies, les scientifiques ont spéculé que la vie pourrait exister sous la surface glacée de la lune Europa de Jupiter. Grâce à des missions plus récentes (comme le Vaisseau spatial Cassini), d'autres lunes et corps ont également été ajoutés à cette liste - notamment Titan, Encelade, Dioné, Triton, Cérès et Pluton. Dans tous les cas, on pense que cette vie existerait dans les océans intérieurs, très probablement autour des évents hydrorthermaux situés à la frontière noyau-manteau.
Un problème avec cette théorie est que dans de tels environnements sous-marins, la vie pourrait avoir du mal à obtenir certains des ingrédients clés dont elle aurait besoin pour prospérer. Cependant, dans une étude récente - qui a été soutenue par le NASA Astrobiology Institute (NAI) - une équipe de chercheurs s'est aventurée que dans le système solaire externe, la combinaison d'environnements à rayonnement élevé, des océans intérieurs et de l'activité hydrothermale pourrait être une recette pour la vie .
L'étude, intitulée «L'émergence possible de la vie et la différenciation d'une biosphère peu profonde sur des mondes glacés irradiés: l'exemple d'Europe», a récemment paru dans la revue scientifique Astrobiologie. L'étude a été dirigée par le Dr Michael Russell avec le soutien d'Alison Murray du Desert Research Institute et de Kevin Hand - également chercheur au NASA JPL.
Pour le bien de leur étude, le Dr Russell et ses collègues ont examiné comment l'interaction entre les sources hydrothermales alcalines et l'eau de mer est souvent considérée comme la façon dont les principaux éléments constitutifs de la vie ont émergé ici sur Terre. Cependant, ils soulignent que ce processus dépendait également de l'énergie fournie par notre Soleil. Le même processus aurait pu se produire sur la Lune comme Europa, mais d'une manière différente. Comme ils le disent dans leur article:
«[L] a signification du flux de protons et d'électrons doit également être appréciée, car ces processus sont à l'origine du rôle de la vie dans le transfert et la transformation d'énergie libre. Ici, nous suggérons que la vie peut avoir émergé sur des mondes glacés irradiés tels qu'Europa, en partie en raison de la chimie disponible dans la coquille de glace, et qu'elle peut être maintenue encore, immédiatement sous cette coquille. "
Dans le cas de la lune comme Europa, les sources hydrothermales seraient chargées de produire toute l'énergie et les ingrédients nécessaires à la chimie organique. Les gradients ioniques, tels que les oxyhydroxydes et les sulfures, pourraient entraîner les processus chimiques clés - où le dioxyde de carbone et le méthane sont respectivement hydrogénés et oxydés - ce qui pourrait conduire à la création d'une vie microbienne et de nutriments précoces.
En même temps, la chaleur des évents hydrothermaux pousserait ces microbes et nutriments vers la croûte glacée. Cette croûte est régulièrement bombardée par des électrons de haute énergie créés par le puissant champ magnétique de Jupiter, un processus qui crée des oxydants. Comme les scientifiques le savent depuis un certain temps en étudiant la croûte d’Europa, il existe un processus d’échange entre l’océan intérieur de la Lune et sa surface.
Comme l’indiquent le Dr Russell et ses collègues, cette action impliquerait très probablement l’activité du panache observée à la surface d’Europa et pourrait conduire à un réseau d’écosystèmes sous la croûte glacée d’Europa:
«Les modèles de transport de matériaux dans l'océan Europa indiquent que les panaches hydrothermaux pourraient être bien contraints dans l'océan (principalement par la force de Coriolis et les gradients thermiques), conduisant à une livraison efficace par l'océan à l'interface glace-eau. Les organismes transportés fortuitement des systèmes hydrothermaux à l'interface glace-eau avec des combustibles non dépensés pourraient potentiellement accéder à une plus grande abondance d'oxydants directement à partir de la glace. Il est important de noter que les oxydants ne sont disponibles que là où la surface de la glace a été entraînée jusqu'à la base de la coquille de glace. »
Comme le Dr Russel l'a indiqué dans une interview avec Magazine d'astrobiologie, les microbes sur Europa pourraient atteindre des densités similaires à ce qui a été observé autour des évents hydrothermaux ici sur Terre, et pourraient renforcer la théorie selon laquelle la vie sur Terre a également émergé autour de ces évents. "Tous les ingrédients et l'énergie gratuite nécessaires à la vie sont tous concentrés au même endroit", a-t-il déclaré. "Si nous devions trouver la vie sur Europa, alors cela soutiendrait fortement la théorie de l'évent alcalin sous-marin."
Cette étude est également importante pour le montage de futures missions en Europe. Si des écosystèmes microbiens existent sous la croûte glacée d’Europa, ils pourraient être explorés par des robots capables de pénétrer la surface, idéalement en descendant un tunnel à panache. Alternativement, un atterrisseur pourrait simplement se positionner près d'un panache actif et rechercher des signes d'oxydants et de microbes venant de l'intérieur.
Des missions similaires pourraient également être montées à Encelade, où la présence de bouches hydrothermales a déjà été confirmée grâce à la forte activité du panache observée autour de sa région polaire sud. Ici aussi, un tunnelier robotisé pourrait pénétrer dans les fissures de surface et explorer l'intérieur pour voir si des écosystèmes existent sous la croûte glacée de la lune. Ou un atterrisseur pourrait se positionner près des panaches et examiner ce qui est éjecté.
De telles missions seraient plus simples et moins susceptibles de provoquer une contamination que les sous-marins robotisés conçus pour explorer l'environnement océanique profond d'Europe. Mais quelle que soit la forme d'une future mission en Europe, Encelade ou d'autres organismes de ce type, il est encourageant de savoir que toute vie qui pourrait exister pourrait être accessible. Et si ces missions peuvent le renifler, nous saurons enfin que la vie dans le système solaire a évolué ailleurs que sur Terre!
