TITAN ET EUROPE : DES CANDIDATS PROMETTEURS

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*Dans le système solaire, les satellites planétaires Titan (Saturne) et Europe (Jupiter) sont ceux qui présentent le plus d'intérêt pour les exobiologistes car ils sont fortement susceptibles d'abriter des formes de vie primitive.

I- Titan, laboratoire d'exobiologie

**En passant au voisinage de Saturne en 1980 et en 1981, les sondes Voyager-1 et 2 ont révélé un objet de très grande importance pour l’exobiologie, Titan, qui est non seulement le plus gros satellite de Saturne (il est aussi gros que Mercure), mais aussi le seul satellite du système solaire possédant une atmosphère dense. Celle-ci est constituée majoritairement de diazote (90 %) et de méthane (quelques %), et riche en aérosols organiques formant des brumes qui masquent sa surface. Par sa composition chimique, cette atmosphère est une des meilleures atmosphères prébiotiques. En effet, plusieurs composés organiques, dont certains sont précisément ceux de la chimie prébiotique terrestre, tels l’acide cyanhydrique, le cyanoacétylène et le cyanogène, ont été détectés dans l’atmosphère de Titan et de nombreux autres sont susceptibles d’y être présents. De plus, les modèles prédisent que la surface de Titan est partiellement couverte de méthane et d’éthane liquides.

**Les analogies entre Titan et la Terre sont nombreuses: effet de serre, profil vertical de température, composition majoritaire de l’atmosphère. Les nombreux couplages prévisibles entre les trois composantes du «géofluide» de Titan – air, aérosols et surface (surtout si cette dernière inclut des lacs) – doivent régir la chimie organique de cette quasi-planète. Malgré l’absence d’eau liquide, due aux très basses températures qui y règnent (-179°C).
Titan peut être considéré comme un véritable laboratoire de chimie prébiotique à l’échelle planétaire.

**Les rayons ultraviolets du Soleil et les rayons cosmiques provoquent des réactions chimiques dans son atmosphère. On l'a reproduit en laboratoire (expérience conduite par Carl Sagan et Bishun Khare) et observé la formation d'un solide organique sombre (qui fut nommé tholine - du grec tholos signifiant "bourbe"). Les caractéristiques optiques de cette tholine sont similaires à celles de la brume de Titan et aucun autre matériau ne s'en approche.

**Toutes les molécules organiques se formant ainsi de façon continue dans la haute atmosphère de Titan tombent vers sa surface. Les scientifiques pensent donc que cette dernière doit être recouverte de dizaines de mètres de tholine et d'autres produits organiques. C'est pourquoi Titan est l'un des mondes qui fascinent le plus les spécialistes de la chimie organique prébiologique.
**Carl Sagan et Reid Thompson ont calculé que chaque endroit de la surface du satellite a eu une chance sur deux d'avoir été plongé dans de l'eau liquéfiée par la chaleur libérée lors d'impacts météoritiques. Or, la tholine mélangée à l'eau donne des acides aminés, des traces de bases nucléotidiques et d'hydrocarbures, parmi d'autres composés.
**L’étude de Titan devrait donc nous permettre de mieux appréhender l’ensemble des processus organiques, chimiques et physiques réellement mis en jeu dans un environnement planétaire, et de comprendre, indirectement, le rôle de l’eau liquide en exobiologie.
Tel est précisément l’un des objectifs de la mission spatiale N.A.S.A.-E.S.A. Cassini-Huygens, qui comprend une sonde (Cassini) en orbite autour de Saturne, et une sonde (Huygens) qui pénétrera dans l’atmosphère de Titan. Lancée en 1997, pour une arrivée en 2004, la mission Cassini-Huygens inclut un programme scientifique interdisciplinaire spécifiquement consacré à l’étude de la chimie de Titan et de l’exobiologie.
**La sonde Cassini, lancée en octobre 1997, doit atteindre prochainement (en 2004) cet astre, et y expédier un atterrisseur (Huygens). La surface de Titan sera cartographiée par un altimètre-radar et la magnétosphère de Saturne sera plus particulièrement étudiée pendant les 4 ans que durera l'activité de cette sonde.

II- Europe, une lune de glace

**Un des satellites de Jupiter, Europe, retient de plus en plus l’attention des exobiologistes depuis que les données fournies par la sonde Galileo laissent supposer l'existence d'un océan.
**En effet, la sonde Galileo y ayant découvert des changements par rapports aux images de voyager, on a identifié sa surface comme une croûte de glace de quelques Km d'épaisseur flottant sur un océan d'eau liquide.
Les effets de marée due à la proximité de Jupiter doivent chauffer l'intérieur du satellite. Une chimie prébiotique a pu se développer au fond de cet océan pour donner des formes de vies qui pourraient ressembler aux Riftia, ces vers géants qui vivent près des sources hydrothermales, au fond des océans terrestres, sans lumière ni nourriture organique...
**Des mouvements de convections sous la glace ont été mis en évidence (Pappalardo, 1998), signe de l'existence d'une source de chaleur profonde; et il a été envisagé une origine bactérienne (Dalton, 2001) pour les composés colorés présents à la surface de ce satellite énigmatique. W. Chyba et K. Hand, de Stanford, ont proposé en 2001 deux mécanismes permettant d'apporter de l'oxygène dans les océans obscurs d'Europe: l'un deux se base sur les collisions entre les molécules d'eau et les particules accélérées par la magnétosphère jovienne, et l'autre tire partie de la désintégration radioactive des isotopes du potassium. Ainsi, même une vie "aérobie" serait possible sous la croûte gelée de ce satellite.

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Le satellite Europe (cliché NASA) La surface de cette lune est en effet couverte de glaces d’eau dont la couche est entaillée de larges cicatrices.
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**Les images de cette surface acquises depuis 1996 par la sonde Galileo montrent de véritables icebergs d'une largeur de 30 Km qui semblent flotter sur un lit d’eau glacée. Ces données impressionnantes viennent conforter le modèle de structure interne d’Europe, qui prédit un océan d’eau liquide sous une croûte de glaces d’eau (d'une épaisseur de 100 Km).
Si cet océan existe, pourquoi ne pas supposer qu’il puisse abriter une vie primitive? Des missions vers Europe sont à l’étude dans les agences spatiales, qui pourraient tester ces hypothèses.

CONCLUSION

** Rien ne permet encore d’affirmer que la vie existe ailleurs que sur Terre ce qui n’empêche pas d’y croire et de chercher des preuves…