Nouveaux composés organiques trouvés dans les grains de glace d’Encelade
Des scientifiques découvrent des preuves de molécules organiques complexes d’Encelade
De nouvelles découvertes de Cassini suggèrent que la lune de Saturne pourrait soutenir la vie
Des bulles organiques complexes des profondeurs du monde océanique Encelade
Molécules complexes à base de carbone découvertes par le vaisseau spatial Cassini sur la lune de Saturne Encelade, auparavant uniquement trouvées sur la Terre et les météorites dans une recherche publiée dans «Nature»
Nouveaux composés organiques trouvés dans les grains de glace d’Encelade
De nouveaux types de composés organiques, les ingrédients des acides aminés, ont été détectés dans les panaches jaillissant de la lune Encelade de Saturne. Les résultats sont le résultat de la plongée en profondeur dans les données de la mission Cassini de la NASA.
De puissants évents hydrothermaux éjectent des matériaux du noyau d’Encelade, qui se mélangent à l’eau de l’énorme océan souterrain de la lune avant d’être libérés dans l’espace sous forme de vapeur d’eau et de grains de glace. Les molécules nouvellement découvertes, condensées sur les grains de glace, ont été déterminées comme étant des composés contenant de l’azote et de l’oxygène.
Sur Terre, des composés similaires font partie de réactions chimiques qui produisent des acides aminés, les éléments constitutifs de la vie. Les évents hydrothermaux au fond de l’océan fournissent l’énergie qui alimente les réactions. Les scientifiques pensent que les évents hydrothermaux d’Encelade peuvent fonctionner de la même manière, fournissant de l’énergie qui conduit à la production d’acides aminés.
« Si les conditions sont réunies, ces molécules provenant de l’océan profond d’Encelade pourraient être sur la même voie de réaction que celle que nous voyons ici sur Terre. Nous ne savons pas encore si les acides aminés sont nécessaires à la vie au-delà de la Terre, mais trouver les molécules qui forment des acides aminés est une pièce importante du puzzle », a déclaré Nozair Khawaja, qui a dirigé l’équipe de recherche de l’Université libre de Berlin. Ses découvertes ont été publiées le 2 octobre dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Bien que la mission Cassini se soit terminée en septembre 2017, les données qu’elle a fournies seront exploitées pendant des décennies. L’équipe de Khawaja a utilisé les données de l’analyseur de poussière cosmique, ou CDA, du vaisseau spatial, qui a détecté des grains de glace émis par Encelade dans l’ anneau E de Saturne .
Les scientifiques ont utilisé les mesures du spectromètre de masse du CDA pour déterminer la composition de la matière organique dans les grains.
Les matières organiques identifiées se sont d’abord dissoutes dans l’océan d’Encelade, puis se sont évaporées de la surface de l’eau avant de se condenser et de geler sur des grains de glace à l’intérieur des fractures de la croûte lunaire, ont découvert les scientifiques. Soufflés dans l’espace avec le panache ascendant émis à travers ces fractures, les grains de glace ont ensuite été analysés par le CDA de Cassini.
Les nouvelles découvertes complètent la découverte de l’année dernière par l’équipe de grandes molécules organiques complexes insolubles censées flotter à la surface de l’océan d’Encelade. L’équipe est allée plus loin avec ce travail récent pour trouver les ingrédients, dissous dans l’océan, qui sont nécessaires aux processus hydrothermaux qui stimuleraient la formation d’acides aminés.
« Ici, nous trouvons des blocs de construction organiques plus petits et solubles – des précurseurs potentiels d’acides aminés et d’autres ingrédients nécessaires à la vie sur Terre », a déclaré le co-auteur Jon Hillier.
« Ce travail montre que l’océan d’Encelade a des blocs de construction réactifs en abondance, et c’est un autre feu vert dans l’enquête sur l’habitabilité d’Encelade », a ajouté le co-auteur Frank Postberg.
La mission Cassini-Huygens est un projet coopératif de la NASA, de l’Agence spatiale européenne (ESA) et de l’Agence spatiale italienne. Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA, une division de Caltech à Pasadena, en Californie, gère la mission pour la Direction des missions scientifiques de la NASA, à Washington. JPL a conçu, développé et assemblé l’orbiteur Cassini. L’instrument radar a été construit par le JPL et l’Agence spatiale italienne, en collaboration avec des membres de l’équipe des États-Unis et de plusieurs pays européens.
Des scientifiques découvrent des preuves de molécules organiques complexes d’Encelade
En utilisant les données de spectrométrie de masse du vaisseau spatial Cassini de la NASA, les scientifiques ont découvert que de grosses molécules organiques riches en carbone sont éjectées des fissures de la surface glacée de la lune Encelade de Saturne. Les scientifiques du Southwest Research Institute pensent que les réactions chimiques entre le noyau rocheux de la lune et l’eau chaude de son océan souterrain sont liées à ces molécules complexes.
« Nous sommes, encore une fois, époustouflés par Encelade. Auparavant, nous n’avions identifié que les molécules organiques les plus simples contenant quelques atomes de carbone, mais même cela était très intrigant », a déclaré le Dr Christopher Glein du SwRI, un scientifique spatial spécialisé dans la chimie extraterrestre. océanographie. Il est co-auteur d’un article dans Nature décrivant cette découverte. « Maintenant, nous avons trouvé des molécules organiques avec des masses supérieures à 200 unités de masse atomique. C’est plus de dix fois plus lourd que le méthane. Avec des molécules organiques complexes émanant de son océan d’eau liquide , cette lune est le seul corps en dehors de la Terre connu pour satisfaire simultanément tous les exigences de base pour la vie telle que nous la connaissons. »
« Même après sa fin, le vaisseau spatial Cassini continue de nous enseigner le potentiel d’Encelade pour faire progresser le domaine de l’astrobiologie dans un monde océanique », a déclaré Glein. « Cet article démontre la valeur du travail d’équipe en science planétaire. Les équipes INMS et CDA ont collaboré pour parvenir à une compréhension plus profonde de la chimie organique de l’ océan souterrain d’Encelade , ce qui ne serait pas possible avec un seul ensemble de données. »
« L’hydrogène fournit une source d’énergie chimique soutenant les microbes qui vivent dans les océans de la Terre à proximité des évents hydrothermaux », a déclaré le Dr Hunter Waite du SwRI, chercheur principal de l’INMS qui était également co-auteur du nouvel article. « Une fois que vous avez identifié une source potentielle de nourriture pour les microbes, la question suivante à poser est ‘quelle est la nature des composés organiques complexes dans l’océan ?’ Cet article représente la première étape de cette compréhension : la complexité de la chimie organique au-delà de nos attentes ! »
De nouvelles découvertes de Cassini suggèrent que la lune de Saturne pourrait soutenir la vie
Des molécules organiques complexes ont été découvertes provenant de l’une des lunes de Saturne, Encelade, ajoutant à son potentiel de soutien à la vie, ont annoncé mercredi des chercheurs.
Une équipe dirigée par Frank Postberg et Nozair Khawaja de l’Université de Heidelberg en Allemagne a déclaré avoir identifié des fragments de grosses molécules organiques dans des grains de glace qui ont été éjectés des geysers à travers des fissures dans l’extérieur glacé de la lune. Leurs découvertes ont été publiées dans la revue Nature.
« Il s’agit de la toute première détection de composés organiques complexes provenant d’un monde aquatique extraterrestre », a déclaré Postberg dans un communiqué publié sur le site Web de l’Agence spatiale européenne.
Les découvertes d’Encelade interviennent après que des données plus tôt ce mois-ci ont montré des composés organiques à la surface de Mars et des fluctuations saisonnières du méthane atmosphérique, marquant l’une des preuves les plus solides jamais obtenues que le voisin de la Terre pourrait avoir abrité la vie.
Cassini a déjà détecté des molécules organiques légères sur Encelade, mais les fragments nouvellement découverts sont beaucoup plus gros. De telles grosses molécules ne peuvent être créées que par des processus chimiques complexes, y compris ceux liés à la vie, a déclaré l’ESA.
« Il s’agit de la plus récente d’une longue série de découvertes faites par Cassini qui ont peint Encelade comme un monde aquatique potentiellement habitable », a déclaré l’ESA.
Cependant, bien que cela indique qu’Encelade peut avoir des conditions qui pourraient permettre la vie, des composés organiques peuvent également provenir d’autres sources, telles que des météorites.
Postberg a déclaré que les fragments pourraient provenir d’une activité hydrothermale au plus profond de la lune.
« À mon avis, les fragments que nous avons trouvés sont d’origine hydrothermale, ayant été traités à l’intérieur du noyau hydrothermalement actif d’Encelade : dans les hautes pressions et les températures chaudes que nous attendons là-bas, il est possible que des molécules organiques complexes puissent apparaître », a-t-il déclaré.
La mission conjointe Cassini entre la NASA, l’ESA et l’agence spatiale italienne a pris fin en 2017.
Des bulles organiques complexes des profondeurs du monde océanique Encelade
Les données du vaisseau spatial international Cassini ont révélé des molécules organiques complexes provenant de la lune glacée Encelade de Saturne, renforçant l’idée que ce monde océanique abrite des conditions propices à la vie.
On savait très peu d’Encelade avant 2005 – l’année où Cassini a volé pour la première fois à proximité. Depuis lors, il est devenu une source continue de surprises, avec des secrets encore révélés même maintenant, après la fin de la mission .
Au cours de l’incroyable carrière de l’engin spatial, les scientifiques ont découvert qu’Encelade, d’un diamètre de 500 km, possédait un immense océan sous-marin caché sous une épaisse croûte de glace. noyau avec l’eau de l’océan.
Ils ont détecté de puissants geysers libérant un mélange de vapeur d’eau et de grains de glace des océans dans l’espace à travers des fissures – surnommées « rayures de tigre » – dans la coquille glacée de la lune, fournissant de la matière pour l’un des anneaux de Saturne.
Maintenant, une équipe dirigée par Frank Postberg et Nozair Khawaja de l’Université de Heidelberg, en Allemagne, a identifié des fragments de grosses molécules organiques dans ces grains de glace éjectés. Les résultats sont publiés aujourd’hui dans Nature .
« Il s’agit de la toute première détection de composés organiques complexes provenant d’un monde aquatique extraterrestre », déclare Frank.
« Nous avons trouvé de grands fragments moléculaires qui montrent des structures typiques de molécules organiques très complexes », ajoute Nozair. « Ces énormes molécules contiennent un réseau complexe souvent construit à partir de centaines d’atomes de carbone, d’hydrogène, d’oxygène et probablement d’azote qui forment des sous-structures en forme d’anneaux et de chaînes. »
Les fragments, d’une masse moléculaire allant jusqu’à 200 unités, sont créés lorsque les grains de glace frappent l’instrument d’analyse de la poussière sur Cassini à des vitesses d’environ 30 000 kilomètres à l’heure, mais les chercheurs pensent qu’avant la collision, les grains contiennent les molécules originales, encore plus grandes, qui pourraient avoir des poids moléculaires de milliers d’unités de masse atomique.
Les scientifiques calculent la masse moléculaire, ou poids, comme la somme des poids des atomes individuels contenus dans la molécule. Auparavant, Cassini n’avait détecté chez Encelade que des molécules organiques légères qui étaient beaucoup plus petites que les fragments les plus récemment découverts.
Ces grosses molécules ne peuvent être créées que par des processus chimiques complexes, y compris ceux liés à la vie. Alternativement, ils pourraient provenir de matériaux primordiaux tels que trouvés dans certaines météorites ou, plus probablement, être générés par une activité hydrothermale.
« À mon avis, les fragments que nous avons trouvés sont d’origine hydrothermale, ayant été traités à l’intérieur du noyau hydrothermalement actif d’Encelade : dans les hautes pressions et les températures chaudes auxquelles nous nous attendons là-bas, il est possible que des molécules organiques complexes puissent apparaître », explique Frank.
Des simulations récentes montrent que suffisamment de chaleur pour alimenter l’activité hydrothermale pendant des dizaines de millions d’années pourrait être générée par le frottement des marées si la lune a un noyau poreux dans lequel l’eau de l’océan s’infiltre.
Suite à ce scénario, la matière organique est injectée dans l’océan par des évents hydrothermaux au fond de l’océan d’Encelade – quelque chose qui ressemble aux sites hydrothermaux trouvés au fond des océans sur Terre, qui sont l’un des environnements possibles que les scientifiques enquêter sur l’émergence de la vie sur notre propre planète.
Dans les océans de la Terre, les substances organiques des eaux plus profondes peuvent s’accumuler efficacement sur les parois des bulles d’air montantes, les transportant à la surface où elles sont dispersées avec les embruns lorsque la bulle éclate.
Les scientifiques pensent qu’un processus similaire pourrait se produire sur Encelade. Des bulles de gaz, s’élevant à travers des dizaines de kilomètres d’océan, pourraient faire remonter des matières organiques des profondeurs où elles forment un mince film flottant à la surface de l’océan sous la coquille de glace.Lorsque les bulles éclatent à la surface, elles aident à disperser une partie des matières organiques, ainsi que les embruns d’eau salée de l’océan. De minuscules gouttelettes de la matière organique dispersée se recouvrent de glace lorsque la vapeur d’eau gèle à leur surface et, avec les embruns gelés d’eau salée de l’océan, sont éjectées dans les panaches, puis détectées par Cassini.
C’est la plus récente d’une longue série de découvertes faites par Cassini qui ont peint Encelade comme un monde aquatique potentiellement habitable.
Avec les seules données de Cassini, cependant, il n’est pas possible de confirmer l’origine exacte des matières organiques nouvellement trouvées dont dérivent les fragments observés, car la taille des fragments est à la limite maximale qui pourrait être détectée par les instruments.
« Si nous pouvions visiter à nouveau Encelade, nous prendrions des instruments capables de voir les molécules entières, pas seulement ces fragments, et cela nous dirait exactement ce qu’elles sont et comment elles ont été créées », explique Frank.
« Il semble que cette mystérieuse lune gardera ce secret pendant un certain temps, mais elle est à la portée d’une future mission sur Encelade pour résoudre cette partie du puzzle », ajoute Nozair.
Les révélations de Cassini auront également des implications importantes pour le prochain explorateur de lunes JUpiter ICy de l’ESA, Juice, dont le lancement est prévu en 2022, avec une arrivée sur le système Jupiter en 2029.
Semblable à Saturne, Jupiter possède un système complexe de satellites naturels, dont trois des plus grands – Europe, Ganymède et Callisto – auraient un océan souterrain.
« Grâce à l’expérience de Cassini, nous saurons ce qu’il faut rechercher et comment l’étudier dans le système Jupiter », déclare Nicolas Altobelli, scientifique du projet Cassini de l’ESA, également responsable du développement des opérations scientifiques Juice à l’ESA.
« Juice poursuivra l’exploration de mondes potentiellement habitables, en enquêtant sur les conditions dans lesquelles la vie aurait pu émerger dans notre système solaire. »
« Composés organiques macromoléculaires des profondeurs d’Encelade » par F. Postberg et al, est publié dans Nature .
Des scientifiques découvrent des preuves de molécules organiques complexes d’Encelade
Une découverte indique que la lune de Saturne répond aux exigences essentielles de la vie
En utilisant les données de spectrométrie de masse du vaisseau spatial Cassini de la NASA, les scientifiques ont découvert que de grosses molécules organiques riches en carbone sont éjectées des fissures de la surface glacée de la lune Encelade de Saturne. Les scientifiques pensent que les réactions chimiques entre le noyau rocheux de la lune et l’eau chaude de son océan souterrain sont liées à ces molécules complexes.
En utilisant les données de spectrométrie de masse du vaisseau spatial Cassini de la NASA, les scientifiques ont découvert que de grosses molécules organiques riches en carbone sont éjectées des fissures de la surface glacée de la lune Encelade de Saturne. Les scientifiques du Southwest Research Institute pensent que les réactions chimiques entre le noyau rocheux de la lune et l’eau chaude de son océan souterrain sont liées à ces molécules complexes.
« Nous sommes, encore une fois, époustouflés par Encelade. Auparavant, nous n’avions identifié que les molécules organiques les plus simples contenant quelques atomes de carbone, mais même cela était très intrigant », a déclaré le Dr Christopher Glein du SwRI, un scientifique spatial spécialisé dans la chimie extraterrestre. océanographie. Il est co-auteur d’un article dans Nature décrivant cette découverte. « Maintenant, nous avons trouvé des molécules organiques avec des masses supérieures à 200 unités de masse atomique. C’est plus de dix fois plus lourd que le méthane. Avec des molécules organiques complexes émanant de son océan d’eau liquide, cette lune est le seul corps en dehors de la Terre connu pour satisfaire simultanément tous les exigences de base pour la vie telle que nous la connaissons. »
Avant sa désorbitation en septembre 2017, Cassini a échantillonné le panache de matériaux émergeant du sous-sol d’Encelade. L’analyseur de poussière cosmique (CDA) et le spectromètre de masse ionique et neutre (INMS) dirigé par SwRI ont effectué des mesures à la fois dans le panache et dans l’anneau E de Saturne, qui est formé par des grains de glace échappant à la gravité d’Encelade.
« Même après sa fin, le vaisseau spatial Cassini continue de nous enseigner le potentiel d’Encelade pour faire progresser le domaine de l’astrobiologie dans un monde océanique », a déclaré Glein. « Cet article démontre la valeur du travail d’équipe en science planétaire. Les équipes INMS et CDA ont collaboré pour parvenir à une compréhension plus profonde de la chimie organique de l’océan souterrain d’Encelade, ce qui ne serait pas possible avec un seul ensemble de données. »
Lors du survol rapproché d’Encelade par Cassini le 28 octobre 2015, l’INMS a détecté de l’hydrogène moléculaire alors que le vaisseau spatial survolait le panache. Les survols précédents ont fourni la preuve d’un océan souterrain global résidant au-dessus d’un noyau rocheux. On pense que l’hydrogène moléculaire dans le panache se forme par l’interaction géochimique entre l’eau et les roches dans les environnements hydrothermaux.
« L’hydrogène fournit une source d’énergie chimique soutenant les microbes qui vivent dans les océans de la Terre à proximité des évents hydrothermaux », a déclaré le Dr Hunter Waite du SwRI, chercheur principal de l’INMS qui était également co-auteur du nouvel article. « Une fois que vous avez identifié une source potentielle de nourriture pour les microbes, la question suivante à poser est ‘quelle est la nature des composés organiques complexes dans l’océan ?’ Cet article représente la première étape de cette compréhension — la complexité de la chimie organique au-delà de nos attentes ! »
« Les découvertes du document ont également une grande importance pour la prochaine génération d’exploration », a déclaré Glein. « Un futur vaisseau spatial pourrait voler à travers le panache d’Encelade et analyser ces molécules organiques complexes à l’aide d’un spectromètre de masse à haute résolution pour nous aider à déterminer comment elles ont été fabriquées. Nous devons être prudents, mais il est passionnant de penser que cette découverte indique que la synthèse biologique de molécules organiques sur Encelade est possible. »
https://www.nasa.gov/feature/jpl/new-organic-compounds-found-in-enceladus-ice-grains
https://phys.org/news/2018-06-scientists-evidence-complex-molecules-enceladus.html
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/06/180627160456.htm