À la recherche de la vie sur les mondes océaniques avec OWLS

La vie telle que nous la connaissons nécessite de l’eau. La bonne nouvelle est que l’univers est rempli d’eau. La mauvaise nouvelle est que l’univers est un vaste endroit où chercher. Avec autant d’endroits où rechercher la vie, tous radicalement différents de la Terre et les uns des autres, les scientifiques ont besoin de nombreuses stratégies. Une idée est d’avoir autant d’instruments que possible entassés sur un seul vaisseau spatial. Avec un assortiment d’outils scientifiques réunis en un seul endroit, les scientifiques pourraient analyser divers échantillons liquides à la recherche d’une multitude de composants, de molécules ou même de signes de vie différents.

Ainsi, les scientifiques et les ingénieurs du Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie développent Ocean Worlds Life Surveyor (OWLS). Ce dispositif autonome de détection de vie est également infiniment adaptable : sa suite d’instruments est équipée d’outils portables et peut être intégré dans de nombreuses missions différentes, de la Terre à Mars en passant par Titan.

Au lieu d’un message disant : « Emmenez-moi voir votre chef », les scientifiques passent beaucoup de temps à parcourir des planètes lointaines à la recherche des signes de vie les plus élémentaires. Puisque la Terre est le seul exemple dont nous disposons du fonctionnement de la vie, nous dépendons beaucoup de l’hypothèse selon laquelle la vie extraterrestre fonctionne comme la vie sur Terre – et la chimie dit qu’il existe un modèle de base que toute vie devrait partager.

La vie telle que nous la connaissons a besoin d’un ensemble spécifique de circonstances et de produits chimiques pour se réunir au bon endroit et au bon moment. Les astronomes se concentrent sur ces éléments constitutifs de la vie lorsqu’ils examinent les données sur des cibles planétaires lointaines. Ils comprennent le carbone, l’azote, le phosphore, le soufre, etc. Cependant, l’eau figure fermement en tête de la liste des ingrédients nécessaires à la vie. L'eau liquide est essentielle à la capacité de la vie à dissoudre les nutriments, à transporter des produits chimiques et à éliminer les déchets. C'est pourquoi le domaine de l'astrobiologie, l'étude de la recherche de la vie dans l'univers, est si obsédé par les planètes, les planètes naines et les lunes qui abritent des quantités importantes d'eau.

Rien que dans notre propre cour, nous avons des preuves de la présence d'océans salés sur les lunes de Saturne, Titan et Encelade ; les océans souterrains des lunes joviennes Europe, Ganymède et Callisto ; de l'eau sur la lune Triton de Neptune, et même des preuves de la présence d'eau sur Pluton. Nous pensons également que, malgré leurs climats actuels, Vénus et Mars possédaient peut-être des océans il y a des milliards d’années.

L'étude de ces mondes nous donne une vue (relativement) rapprochée du fonctionnement des océans non terrestres et, si nous sommes très chanceux, de la façon dont ils pourraient abriter la vie, maintenant ou dans le passé.

La suite OWLS se compose de deux sous-systèmes d'instruments : OCEANS (système d'analyse par électrophorèse capillaire organique) et ELVIS (système d'imagerie volumétrique Extant Life). Les deux sont conçus pour prélever des échantillons de liquides collectés et les étudier à la recherche de signes potentiels de vie, grâce à deux techniques de base.

OCEANS utilise une technique de séparation de molécules appelée électrophorèse. Après cuisson sous pression des échantillons liquides, le fluide passe dans un tube. C’est là qu’OCEANS trie la soupe de molécules restantes en fonction de leur charge, de leur taille et de leur mobilité en présence d’un champ électrique. Le détecteur peut alors évaluer la composition de l’échantillon.

Il identifie différents éléments chimiques de la vie tels que les acides aminés, les acides gras et les composés organiques. Toutes ces substances ne seraient pas un signe direct de vie, mais elles indiqueraient la possibilité de la vie – les ingrédients nécessaires à l’apparition de la vie.

ELVIS est essentiellement un système de microscopes qui examinent l'échantillon sous différents angles. Des scientifiques de l'Université d'État de Portland, dans l'Oregon, ont travaillé conjointement avec le JPL pour développer ELVIS. L’objectif était de permettre à l’appareil de rechercher de grands volumes d’échantillons avec une haute résolution.

Si vous considérez cela comme une situation d'aiguille dans une botte de foin, « c'est comme chercher une aiguille dans une botte de foin sans avoir à ramasser et examiner chaque morceau de foin », a déclaré le co-chercheur principal Chris Lindensmith, qui dirige l'étude. équipe de microscopes. «En gros, nous prenons de grosses brassées de foin et disons: 'Oh, il y a des aiguilles ici, ici et ici.'»