Les phosphates nagent dans l’océan de la lune Encelade de Saturne

Système solaire

Par : Emily Lakdawalla 17 juin 2023 6

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Des scientifiques ont détecté pour la première fois du phosphore dans un océan extraterrestre.

Vous souvenez-vous de la biologie au lycée ? Une chose que vous avez apprise, c'est que les CHNOPS étaient essentiels à la vie. CHNOPS représente six éléments légers essentiels à tout organisme connu : le carbone, l'hydrogène, l'azote, l'oxygène, le phosphore et le soufre. Cinq d’entre eux sont abondants dans tout le système solaire, mais le phosphore est rare et rarement détecté. (Vous vous souvenez peut-être du battage médiatique autour de la phosphine dans l'atmosphère de Vénus.) Cette semaine, des chercheurs ont annoncé la première détection de phosphore dans un océan extraterrestre.

La recherche, dirigée par Frank Postberg de la Freie Universitat de Berlin et publiée dans Nature, a examiné les données archivées publiquement collectées par l'analyseur de poussière cosmique (CDA) à bord de l'orbiteur Cassini de la NASA lors de son passage répété à travers l'anneau E de Saturne. L'anneau E est un anneau de matière ténu mais très large en orbite autour de Saturne, dont la densité est la plus élevée près de l'orbite de la lune Encelade. Les données de Cassini ont déjà démontré que les geysers du pôle sud d'Encelade, qui proviennent d'un océan sous-crustal, sont la source des particules glacées de l'anneau E.

La majeure partie de l’anneau E est constituée de molécules d’eau isolées, mais il contient également des particules plus grosses. Ces particules plus grosses sont (probablement) de minuscules gouttelettes gelées de l’océan d’Encelade. Ils contiennent donc non seulement de l'eau mais aussi tous les sels dissous dans l'eau océanique d'Encelade. Le CDA a détecté ces particules lorsqu'elles ont heurté une cible métallique en rhodium à l'intérieur de l'instrument à très grande vitesse et se sont vaporisées. Les ions chargés positivement contenus dans cette vapeur pénétraient dans le détecteur chargé électriquement de l'instrument, qui séparait les ions par masse atomique et comptait le nombre d'ions de chaque masse.

L'équipe de recherche de Postberg a examiné 345 de ces particules dans les archives de données du CDA. Neuf de ces particules contenaient un nombre important d'ions avec des masses de 125, 165 et 187 unités atomiques, correspondant à différents fragments de ce qui avait commencé comme le phosphate de sodium minéral (Na3PO4). Des expériences en laboratoire utilisant un laser de grande puissance pour zapper une solution de phosphate de sodium dans l'eau ont produit des ions de mêmes masses. Le phosphate de l'océan d'Encelade proviendrait de l'eau océanique riche en carbonates s'infiltrant à travers les roches, réagissant avec les minéraux de phosphate de calcium (apatite) pour produire du carbonate de calcium (calcite) et du phosphate de sodium.

C'est cool de détecter un élément rare, mais pourquoi est-ce important ? L’étude explique que « la disponibilité du phosphore constituerait le goulot d’étranglement des éléments bioessentiels sur Encelade et d’autres mondes océaniques glacés avec une activité hydrothermale potentielle et sans terre ferme ». La détection de sels de phosphate dans l'anneau E signifie que l'océan d'Encelade « a une grande disponibilité de [phosphore] dissous, ce qui est donc extrêmement peu probable qu'il soit un facteur limitant dans la survie de la vie putative sur Encelade – et peut-être aussi sur d'autres mondes océaniques. .»

Pour être clair, il ne s’agit pas d’une détection de vie, ou s’en rapproche. Il s’agit de la suppression d’une préoccupation spécifique quant à savoir si un monde spécifique dispose des matières premières nécessaires à la vie. C'est ainsi que fonctionne la science, par petites étapes ; pour ceux d'entre nous qui espèrent trouver la vie ailleurs, c'est un pas dans la bonne direction.

Antoine Barreiro

17 juin 2023 à 17h55

La science planétaire s’apparente de plus en plus à la géologie et de moins en moins à l’astronomie !

Le phosphore est également un facteur limitant pour la vie sur Terre. Les engrais synthétiques sont diverses formulations d’azote, de phosphore et de potassium – NPK.

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