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Une flotte de missions se répand dans le système solaire pour enquêter sur nos voisins à la recherche de signes de vie Voici ce qu’ils recherchent

Par le professeur Lewis Dartnell

Vous pensez peut-être qu’à présent, nous aurions soigneusement fouillé notre système solaire à la recherche de signes de vie extraterrestrec’est notre quartier, après tout Mais en vérité, il y a encore tellement de choses que nous ne savons même pas sur les planètes et les lunes que nous avons visitées

Therefore, si nous recherchons une vie extraterrestre dans notre système solaire, quel est le meilleur point de départ?

Toute vie sur Terre a besoin de trois choses: de l’ADN et de l’ARN pour stocker l’information génétique; protéines pour fabriquer des composants structuraux d’une cellule et exécuter des réactions biochimiques; et les molécules de lipides gras qui constituent une membrane externe d’une cellule Nous savons donc que ce système chimique fonctionne pour la biologie, mais lors de la recherche de la vie sur d’autres mondes, il est important de ne pas être trop aveuglé par l’exemple terrestre: la vie extraterrestre pourrait être très différente de nous.

Sur la base des principes fondamentaux de la chimie, la vie dans le système solaire est considérée comme étant le plus susceptible d’être construite à partir de molécules organiques (à base de carbone) et d’utiliser l’eau comme solvant (bien que peut-être que la vie sur Titan utilise de l’éthane à la place) Les instruments que nous concevons pour les sondes envoyées dans d’autres mondes recherchent donc des molécules organiques complexes en général, plutôt que des composés spécifiques comme l’ADN.

Une grande partie du travail des missions spatiales consiste à essayer de comprendre à quoi ressemble l’environnement sur d’autres planètes et lunesou était comme il y a des milliards d’annéeset si ces conditions pouvaient être habitables à vie.

Notre compréhension des limites de survie de la vie terrestre est éclairée par des études sur les extrémophilesdes organismes ultra-résistants qui tolèrent des températures bouillantes ou froides glaciales, ou une acidité élevée, ou des niveaux de radiation punitifs, ou les effets desséchants d’un environnement salé

Certains extrémophiles vivent dans des environnements sur Terre similaires à d’autres mondes Par exemple, le lac Vostok, enfoui sous la calotte glaciaire antarctique, nous aide à nous guider sur les chances de vie sous la surface des lunes Europa ou Encelade.

Et les tardigrades, les animaux les plus résistants de la planète, ont survécu à tous les événements d’extinction majeurs, peuvent revenir à la vie après avoir perdu 99% de l’eau de leur corps, et ont même survécu pendant 10 jours exposés au vide et rayonnement de l’espace

Il fallait avoir vécu sous un rocher sur une planète lointaine pour avoir manqué la nouvelle en septembre 2020 de la découverte inattendueet encore inexpliquéede la phosphine gazeuse dans l’atmosphère de Vénus

In October, des doutes subsistaient quant à savoir si la phosphine avait vraiment été détectée, but in any case, il y a certainement une chimie inconnue auparavant dans l’atmosphère vénusienne Peut-être que cela pourrait même être de la biochimiela phosphine est-elle une signature révélatrice de la vie vénusienne?

Le problème avec Vénus, du moins pour les astrobiologistes, c’est que c’est un monde vraiment infernal La planète est étouffée dans une atmosphère exceptionnellement épaisse de dioxyde de carbone, ce qui crée un puissant effet de serre La température de surface est supérieure à 460 ° C: assez chaude pour faire fondre le plomb

À mesure que vous montez à des altitudes plus élevées, la température se refroidit (tout comme les alpinistes sur Terre), et à environ 55 km, la température et la pression sont similaires à celles de la surface de la Terre: météo du tee-shirt Mais les gouttelettes qui composent les nuages ​​ici sont de l’acide sulfurique concentrébien plus extrême que ne pourrait survivre toute vie robuste connue sur Terre.

Peut-être que la vie vénusiennesi elle existea évolué pour tolérer des acidités beaucoup plus élevées que nous, les terrestres minables, et a migré dans la couche nuageuse des océans anciens avant que la planète ne subisse son effet de serre incontrôlable.

Mais aussi improbable que soit la perspective de vie dans une biosphère aérienne de Vénus, la découverte a certainement attisé l’intérêt pour l’exploration plus approfondie de la planète. Fortunately, une mission est déjà envisagée par le programme Discovery de la NASA

DAVINCI a été présélectionné début 2020, et s’il est sélectionné, il pourrait être lancé dès mai 2026 La mission lâchera une sonde dans l’atmosphère vénusienne qui prendra des mesures avec ses instruments de spectromètre sensibles alors qu’elle parachute vers le bas

Le Dr Melissa Trainer, chercheuse spatiale au centre de vol spatial Goddard de la NASA, a aidé à proposer DAVINCI «Finally, nous obtiendrons une image claire du mélange de gaz dans l’atmosphère, du sommet des nuages ​​à la surface proche», she says

for example, DAVINCI effectuera des mesures détaillées de la vapeur d’eau dans l’atmosphère et, let's hope so, révélera la quantité d’eau perdue par la planète au cours de son histoire et depuis combien de temps elle a pu posséder un vaste océan. Et avec un peu de chance, ça ira au fond du mystère de la phosphine

Je pense qu’il est urgent de retourner maintenant sur notre planète sœur Vénus et d’emporter les bons outils de mesure avec nous afin que nous puissions déchiffrer ce qui se passe dans son atmosphère”, déclare Trainer

Alors que certains astronomes du XIXe siècle se sont peut-être convaincus qu’ils pouvaient voir des canaux sillonner la surface de Mars, notre premier examen rapproché de la planète rouge avec des sondes de survol dans les années 1960 a clairement révélé que la surface martienne était un gel. -le désert séché

Mars a une atmosphère mince, ce qui signifie qu’il fait extrêmement froid L’eau liquide n’est pas stable sur la majeure partie de sa surface et elle est également baignée par les rayons ultraviolets du soleil

Mais Mars n’a pas toujours été aussi inhospitalièreil y a de nombreux signes d’anciennes vallées fluviales, de deltas, de lacs et peut-être même d’un océan au-dessus de son hémisphère nord, ce qui indique un Mars primordial plus chaud et plus humide. La vie a-t-elle commencé au cours de cette première phase de l’histoire de la planète, and the «biosignatures» de ces microbes pourraient-elles rester préservées dans des dépôts sédimentaires?

Des scientifiques intéressés par les chances de vie sur Mars explorent des environnements extrêmes ici sur Terre et étudient les types de micro-organismes capables de survivre. Dr Claire Cousins ​​est astrobiologiste à l’Université de St Andrews

«Bien que nulle part sur Terre ne puisse être exactement comme Mars, il existe des endroits qui présentent suffisamment de similitudes pour en faire des comparaisons précieuses», she says «Si vous vouliez avoir une idée de ce à quoi ressemble la surface martienne sèche aujourd’hui, vous pouvez vous rendre dans le désert d’Atacama au Chili. Alternately, pour comprendre l’environnement du début de Marsil y a environ trois à quatre milliards d’annéesvous pourriez étudier des endroits volcaniquement actifs comme l’Islande.

Mars est passionnant non seulement parce qu’il semble avoir autrefois offert un environnement habitable pour la vie, mais en tant que voisin planétaire, il est relativement facile d’accéder et d’explorer avec des sondes robotiques En juillet 2020, pas moins de trois missions distinctes ont été lancées sur Mars: l’orbiteur et le rover chinois Tianwen-1, l’orbiteur Al Amal des Émirats arabes unis et le dernier rover de la taille d’une voiture de la NASA, Perseverance

Et lors de la prochaine ouverture de la fenêtre de lancement en 2022, l’Agence spatiale européenne (THAT) et le russe Roscosmos enverront leur propre robot de chasse à la biosignature, le rover ExoMars Rosalind Franklin

Cousins ​​est également membre de l’équipe de caméra d’ExoMars «Les prochains rovers se dirigeant vers Mars exploreront la chimie des roches martiennes avec des détails incroyables. C’est important car nous essayons de trouver des preuves de la minuscule vie microscopique qui a vécu il y a quelques milliards d’annéespas facile! » she says

Nous rechercherons des traces de matières organiques laissées par les micro-organismes qui ont été préservés pendant tout ce temps

Encelade, l’une des lunes de Saturne, est une petite boule de neige d’un monde Son diamètre s’adapterait confortablement entre Londres et Édimbourg, sa minuscule gravité ne peut s’accrocher à aucune atmosphère significative et sa surface est de la glace dure. Les astrobiologistes n’y ont pas réfléchi une seconde, jusqu’à une découverte surprise en 2005

La sonde Cassini a vu que des fractures près du pôle sud de la lune crachaient des geysers scintillants de glace d’eau dans l’espace Au fil du temps, le jet de ces cristaux de glace a construit l’anneau E autour de Saturne, et on pense qu’ils sont éjectés d’une grande masse d’eau liquide se trouvant sous la croûte glacée de la lune

Après cette étonnante découverte, Cassini a reçu l’ordre de survoler la surface d’Encelade et de plonger directement à travers ces jets d’eau diffus pour analyser leur composition. Les fontaines contenaient du sodium et des grains de sable riche en silicela mer d’Encelade est salée, ce qui est important car cela signifie que l’eau doit être en contact avec le noyau rocheux de la lune pour dissoudre les minéraux

Cassini a également détecté des composés organiques simples comme le formaldéhyde et l’acétylène, ainsi que certaines molécules plus grosses Ce ne sont pas des signes de vie, mais juste le genre de chimie précurseur que l’on pense être importante dans le développement de la biologie

Then, in April 2017 – peu de temps avant la fin de la mission par une plongée dramatique dans l’atmosphère écrasante de Saturnel’équipe de Cassini a annoncé la découverte d’une possible activité hydrothermale sur le fond marin d’Encelade.

Les évents hydrothermaux forment des oasis pour la vie microbienne dans les profondeurs sombres des océans de la Terre, et l’hydrogène gazeux détecté dans les panaches d’Encelade est une source de nourriture disponible pour la vie Sur Terre, certains microbes tirent l’énergie dont ils ont besoin en combinant l’hydrogène et le dioxyde de carbone, produisant ainsi du méthane.

Donc Encelade semble cocher toutes les cases nécessaires pour offrir un environnement habitable adapté à la vie: eau liquide, composés organiques et sources d’énergie

Plusieurs missions robotiques à regarder de plus près ont été proposées ces dernières années Les missions Enceladus Life Finder (ELF) et Enceladus Life Signatures and Habitability (ELSAH) ont toutes deux été proposées dans le cadre du dernier cycle du programme New Frontiers de la NASA, mais perdues face à Dragonfly.

Explorer of Enceladus and Titan (E2T) a été proposé en tant que mission conjointe ESA-NASA, mais en mai 2018, il n’était pas sélectionné pour le dernier cycle du programme Cosmic Vision de l’ESA La concurrence est féroce pour le financement des missions spatiales, mais il y a assez d’excitation à propos d’Encelade pour que nous y retournerons sûrement assez tôt

Des sondes spatiales ont révélé que la surface d’Europa, l’une des lunes de Jupiter, était relativement fraîche et jeune Il est marqué par quelques cratères d’impact, ce qui signifie que la lune est géologiquement active Europe est entrecoupée de longues fractures d’où la surface de la lune est étirée et fléchie par la puissante gravité de Jupiter

L’orbiteur Galileo a également remarqué que la lune déformait le champ magnétique de Jupiter Cela impliquait qu’un champ magnétique était créé en Europe par une substance électriquement conductriceun océan d’eau salée sous la surface d’Europa étant le candidat idéal

Il semble même y avoir des régions où cet océan a peut-être fondu à la surface, brisant des icebergs, avant de geler rapidement à nouveau avec une exposition au froid de l’espace extra-atmosphérique Par conséquent, en termes d’habitabilité potentielle d’Europa, nous savons qu’elle abrite un grand océan souterrain d’eau liquide

Mais c’est à peu près tout ce dont nous pouvons être sûrs Nous ne savons pas quelle est l’épaisseur de la coquille de glace au-dessus de l’océan, quelle chimie organique peut y avoir, s’il existe une activité hydrothermale sur le fond marin, ou si le pH ou la salinité de l’eau de mer est propice à la vie.

Si cet océan est habitable, alors Europa offre de bien meilleures perspectives pour la survie de la vie extraterrestre aujourd’hui que Mars (qui est maintenant extrêmement froide et sèche), mais la lune est difficile à explorer avec des sondes robotiques

Europe est beaucoup plus éloignée que Mars ou Vénus, elle orbite dans la ceinture de radiation intense de Jupiter, et la lune n’a pas d’atmosphère pour parachuter à la surface Et même si nous pouvons faire descendre une sonde robuste en toute sécurité sur la face d’Europe, elle devra peut-être forer ou fondre à travers de nombreux kilomètres de glace dure comme du roc pour atteindre l’océan souterrain.

À certains égards, Encelade serait beaucoup plus facile à vérifier pour la vie car il éjecte commodément son eau de mer dans l’espace pour nousune sonde pourrait plonger à travers ce panache d’eau pour collecter un échantillon avant de retourner sur Terre pour analyse Il y a cependant de l’espoir pour Europa, après que le télescope spatial Hubble ait repéré ce qui semble être des panaches d’eau en éruption près du pôle sud de la lune.

Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) de l’ESA sera lancé en 2022, mais ne fera que deux survols d’Europa, tandis que Europa Clipper de la NASA effectuera plusieurs passes de la lune et devrait être lancé en 2024 Si la mission Europa Lander reçoit un financement, elle pourrait être lancée en 2025 et pourra creuser 10 cm dans la glace de surface pour tester les signes de vie.

La plus grande lune de Saturne, Titan, is huge, plus grande même que la planète Mercure Lorsque la sonde de descente Huygens de l’ESA a parachuté dans l’atmosphère orange brumeuse de Titan en 2005, elle a découvert un paysage avec des collines, des réseaux de vallées fluviales et des galets lissés éparpillés sur le sol.

Des survols du vaisseau spatial Cassini ont par la suite trouvé de grands lacs et des signes de pluie près du pôle nord de la lune Titan est trempé et étouffé par le genre de chimie organique simple que l’on pense avoir été importante pour l’origine de la vie sur la Terre primordialec’est sûrement un gagnant infaillible pour accueillir la biologie extraterrestre?

Le problème avec Titan est qu’il fait vraiment froid Il tourne autour de Saturne, neuf fois plus loin du Soleil que de la Terre et ne reçoit donc qu’environ 1% de la quantité de réchauffement solaire. La surface est engourdissante à -180 ° C, et les rivières et les lacs de Titan ne sont pas remplis d’eau liquide, mais d’hydrocarbures liquides comme le méthane et l’éthane. Cela signifie que toute vie à la surface devrait être à base d’éthane plutôt qu’à base d’eau, et des molécules comme l’ADN ne fonctionneront pas La vie de Titan serait vraiment extraterrestre

Les astrobiologistes ont hâte de revenir sur Titan En juin, la NASA a choisi Dragonfly comme dernière mission financée par son programme New Frontiers Dragonfly est une entreprise vraiment innovanteoù d’autres sondes planétaires ont impliqué un atterrisseur statique ou un rover pour se déplacer lentement sur la surface, Dragonfly est un drone octocoptère

La combinaison de faible gravité et d’atmosphère épaisse du Titan le rend idéal pour l’exploration aérienne, et l’engin sera capable de voler à plus de 30 km / h, de décoller et d’atterrir verticalement, ce qui lui confère une capacité sans précédent à localiser les sites d’intérêt

Le formateur est également chercheur principal adjoint pour cette mission «Bien que Dragonfly ne soit pas une mission de détection de la vie, nous nous posons des questions vraiment fondamentales sur la progression de la chimie prébiotique dans cet environnement. Nous caractériserons les produits de millions d’années de synthèse chimique et rechercherons des molécules biologiquement pertinentes

Il y a une poignée de planètes et de lunes dans le système solaire qui peuvent abriter la vie, mais il y a énormément d’autres systèmes planétaires dans notre galaxie.

Since the beginning of the years 1990, les astronomes ont découvert plus de 4300 exoplanets (planètes au-delà de notre système solaire), et certains estiment qu’il pourrait y en avoir 100 milliards ou plus dans la Voie lactée Bien que des lunes comme Europa ou Encelade puissent soutenir une biosphère, c’est difficile à dire dans un océan scellé sous une coquille de glace

Therefore, lorsqu’ils envisagent la vie au-delà du système solaire, les astrobiologistes considèrent généralement plus de planètes semblables à la Terre Les grands télescopes peuvent lire à distance la composition atmosphérique des exoplanètes, et si nous voyons la présence de gaz comme l’oxygène, nous pourrions en déduire la présence de vie.

Nous aurons notre première chance de détecter les biosignatures avec le télescope spatial James Webb lors de son lancement en octobre 2021, mais nous ne pourrons vérifier qu’une poignée de planètes habitables”, déclare le Dr Sarah Rugheimer, astrobiologiste. et astrophysicien à l’Université d’Oxford

Et selon elle, quelles seraient les meilleures planètes candidates? «Je pense que le système TRAPPIST sera un système incroyable à explorer car nous avons une série de sept planètes de la taille de la Terre à différentes distances de cette étoile.

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Extraterrestrial life, universe, équation de Drake

News – United States – Extraterrestrial life in our solar system: 5 meilleurs endroits pour regarder

Source: https://www.sciencefocus.com/space/alien-life-in-our-solar-system-5-best-places-to-look/

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