Des bactéries au-delà de la Terre ?
Signes de vie détectables dans les grains de glace émis par les lunes en orbite autour de Saturne et de Jupiter
Les océans incrustés de glace de certaines lunes en orbite autour de Saturne et de Jupiter sont des candidats de choix pour la recherche de vie extraterrestre. Une nouvelle étude en laboratoire menée par la Freie Universität Berlin et l'université de Washington, à Seattle, montre que les grains de glace individuels éjectés de ces corps planétaires peuvent contenir suffisamment de matière pour que les instruments qui s'y rendent cet automne détectent des signes de vie - si une telle vie existe. "Pour la première fois, nous avons montré que même une infime fraction de matériel cellulaire pouvait être identifiée par un spectromètre de masse à bord d'un vaisseau spatial", explique l'auteur principal, Fabian Klenner, chercheur postdoctoral au département des sciences de la terre et de l'espace de l'université de Washington. Klenner a mené des recherches à la Freie Universität Berlin jusqu'en 2023. "Nos résultats nous confortent dans l'idée que de nouveaux instruments à venir nous permettront bientôt de détecter des formes de vie similaires à celles de la Terre, dont nous pensons de plus en plus qu'elles pourraient être présentes sur des lunes océaniques."
ESA
La mission Cassini qui s'est achevée en 2017 a découvert des fissures parallèles près du pôle sud d'Encelade, une lune de Saturne. Émanant de ces fissures, un panache contenant du gaz et des grains de glace s'est formé à partir de l'océan souterrain de la lune. La mission Europa Clipper de la NASA, dont le lancement est prévu en octobre de cette année, explorera Europa, l'une des lunes glacées de Jupiter, de manière plus détaillée que jamais.
Pour préparer cette mission, les chercheurs étudient ce que la nouvelle génération d'instruments embarqués à bord d'Europa Clipper pourrait trouver. Les auteurs ont utilisé un dispositif expérimental de la Freie Universität Berlin qui envoie un mince faisceau d'eau liquide dans le vide, où il se désintègre en gouttelettes. Ils ont ensuite utilisé un faisceau laser pour exciter les gouttelettes et une analyse spectrale de masse pour imiter ce que le spectromètre de masse de la sonde spatiale détectera.
Les résultats récemment publiés montrent que les instruments prévus pour les futures missions, comme le SUrface Dust Analyzer à bord d'Europa Clipper, sont capables de détecter du matériel cellulaire, même s'il n'est présent que dans un grain de glace sur des centaines de milliers.
L'étude s'est concentrée sur Sphingopyxis alaskensis, une bactérie commune dans les eaux au large de l'Alaska. Comparé à la bactérie Escherichia coli, que de nombreuses études utilisent comme organisme modèle, cet organisme unicellulaire est beaucoup plus petit, vit dans des environnements froids et n'a besoin que de quelques nutriments pour survivre. Ces caractéristiques en font un candidat plus approprié pour une vie potentielle sur les lunes glacées de Saturne ou de Jupiter.
"Ces bactéries sont extrêmement petites, ce qui signifie qu'en théorie, elles pourraient être contenues dans les grains de glace émis par un monde océanique comme Encelade ou Europe", explique Klenner.
Des études antérieures ont montré que différents composés d'un océan souterrain se séparent en grains de glace individuels lorsqu'ils sont expulsés dans l'espace. Les nouvelles recherches montrent que l'analyse de grains de glace individuels, dans lesquels des biomatériaux peuvent être concentrés, serait une méthode plus efficace pour identifier la vie que la pratique consistant à calculer la moyenne d'un échantillon plus large contenant des milliards de grains individuels.
Une étude récente menée par les mêmes chercheurs a montré des preuves de la présence de phosphate sur Encelade. Ce corps planétaire semble désormais contenir de l'énergie, de l'eau, du phosphate et d'autres sels ainsi que de la matière organique à base de carbone, ce qui le rend de plus en plus susceptible d'abriter des formes de vie similaires à celles que l'on trouve sur Terre.
Les auteurs émettent l'hypothèse que si les cellules bactériennes sont enfermées dans une membrane lipidique, comme c'est le cas sur Terre, elles formeront également une peau à la surface de l'océan. Sur Terre, l'écume de mer est un élément essentiel des embruns qui contribue à l'odeur de l'océan. Sur une lune glacée où l'océan est relié à la surface (par des fissures dans la croûte de glace, par exemple), le vide de l'espace ferait bouillir cet océan souterrain. Des bulles de gaz s'élèvent à travers l'océan et éclatent à la surface, où le matériel cellulaire pourrait être incorporé dans les grains de glace du panache.
"Nous décrivons ici un scénario plausible sur la façon dont les cellules bactériennes peuvent, en théorie, être incorporées dans le matériel glacé formé à partir d'eau liquide sur Encelade ou Europe et qui est ensuite émis dans l'espace", déclare Klenner.
Les capacités analytiques de l'analyseur de poussière de surface à bord d'Europa Clipper seront encore plus grandes que celles des instruments des missions précédentes. Pour la première fois, cet instrument et d'autres instruments à bord des futures missions seront en mesure de détecter les ions à charge négative provenant de l'impact des grains de glace, ce qui les rendra mieux équipés pour détecter les acides gras et les lipides.
"Pour moi, il est encore plus excitant de chercher des lipides, ou des acides gras, que de chercher les éléments constitutifs de l'ADN. En effet, les acides gras semblent être plus stables", explique M. Klenner.
"Avec des instruments appropriés, tels que l'analyseur de poussière de surface à bord de la sonde spatiale Europa Clipper de la NASA, il pourrait être plus facile que nous le pensions de trouver de la vie, ou des traces de vie, sur les lunes glacées - à condition, bien sûr, que la vie y soit présente et qu'elle soit enfermée dans des grains de glace provenant d'un environnement tel qu'un réservoir d'eau souterrain", déclare le co-auteur principal, le professeur Frank Postberg, professeur de sciences planétaires à l'Institut des sciences géologiques de la Freie Universität Berlin.
L'étude a été financée par le Conseil européen de la recherche (CER), la NASA et la Fondation allemande pour la recherche (DFG). Les autres coauteurs sont Janine Bönigk, Maryse Napoleoni, Jon Hillier et Nozair Khawaja (Freie Universität Berlin), Karen Olsson-Francis (The Open University, Royaume-Uni), Morgan Cable et Michael Malaska (NASA Jet Propulsion Laboratory, États-Unis), Sascha Kempf (Université du Colorado Boulder, États-Unis) et Bernd Abel (Université de Leipzig, Allemagne).
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Autres actualités du département science
Recevez les dernières actualités du secteur des sciences de la vie
Ne manquez plus aucune actualité : notre newsletter consacrée aux biotechnologies, au secteur pharmaceutique et aux sciences de la vie vous informe tous les mardis et jeudis. Les dernières nouvelles du secteur, les produits phares et les innovations - de manière compacte et compréhensible dans votre boîte de réception. Recherché par nos soins, pour que vous n'ayez pas à le faire.
