Exobiologie : Titan pourrait-elle abriter des cellules vivantes ?

Dans les lacs de méthane de Titan, la plus grosse lune de Saturne, l’acrylonitrile pourrait permettre la formation de membranes, comme celles protégeant les cellules vivantes sur Terre. Le radiotélescope Alma vient de repérer de grandes quantités de cette molécule dans la haute atmosphère, qui pourrait descendre en pluie vers le sol. L’observation est bien sûr insuffisante pour conclure que des cellules vivantes exotiques existent bien sur cette lune très froide mais elle illustre le travail des exobiologistes.

Il peut sembler que les exobiologistes commettent une grave erreur conceptuelle en ne cherchant que des formes de vie étroitement comparables à celles existant sur Terre. Pourtant, ces scientifiques ne se contentent pas de chercher une clé perdue, en pleine nuit et sous un réverbère sous prétexte qu’il n’y a que là qu’ils peuvent la voir, selon la célèbre boutade. Ils ont bel et bien envisagé des formes de vie très exotiques, comme le démontre la théorie développée par Carl Sagan et Edwin Salpeter en 1976 qui tenait comme possible l’existence de formes vivantes dans l’atmosphère de Jupiter.

Une nouvelle preuve de cette démarche a été donnée il y a deux ans par une équipe d’exobiologistes états-uniens qui a avancé des spéculations sérieuses sur l’apparition de l’équivalent des doubles membranes lipidiques des cellules vivantes sur Terre mais dans un tout autre environnement celui de la célèbre lune de Saturne, Titan. Comme l’expliquait l’article ci-dessous, des simulations numériques ont servi à étudier des sortes de bulles à double paroi, baignant dans du méthane liquide à basse température et baptisées « azotosomes », équivalents des liposomes, ces vésicules entourées d’une membrane lipidique qui se forment dans l’eau ou un autre solvant, sous certaines conditions. Ce travail avait conclu que ces structures fermées pourraient être le siège d’une chimie complexe, similaire à celle qui a conduit à l’apparition de la vie sur Terre.

Sauf que ces azotosomes supposaient l’existence d’importantes quantités d’une molécule baptisée acrylonitrile, ou cyanure de vinyle, de formule semi-développée CH2=CH-CN. Sa présence dans l’atmosphère de Titan était effectivement suggérée grâce aux données collectées par la sonde Cassini mais elle n’était pas établie.

Titan acrylonitrile

Un image d’artiste montre la formule développée de l’acrylonitrile, présent dans l’atmosphère de Titan. (Source :B. Saxton/NASA)

Rappelons que Titan, d’une taille comparable à Mars, est parfois présenté comme une Terre au congélateur car son atmosphère contient essentiellement de l’azote et en petites quantités des gaz comme le méthane (CH4) et l’éthane (C2H6). C’est presque la composition supposée de l’atmosphère primitive de la Terre, à ceci près qu’elle contenait aussi d’importantes quantités de gaz carbonique, ce qui n’est plus le cas depuis des milliards d’années, le CO2 étant piégé pour l’essentiel sous forme de carbonates à la surface de notre planète, le reste étant dans le manteau de la Terre, sa biosphère et son hydrosphère.

Titan étant en moyenne à une température de -179 °C et soumis à un rayonnement UV nettement plus faible que la Terre vu sa distance au Soleil, la fameuse expérience de Miller n’est pas adaptée pour simuler cet environnement. Toutefois, il semble bien s’y dérouler une chimie de type prébiotique, cousine de celle de l’enfance de la Terre, peut-être dans les grands lacs de méthane liquide.

Or, une équipe d’astrophysiciens utilisant les données engrangées depuis la Terre de février à mai 2014 avec le radiotélescope Alma (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) vient de repérer d’importantes quantités d’acrylonitrile dans la stratosphère de Titan, notamment à environ 200 km d’altitude. Leurs résultats viennent d’être publiés dans la revue Science Advances.

D’après les chercheurs, ces molécules devraient se condenser en gouttes à plus basse altitude et rien ne s’oppose donc à ce que des pluies alimentent continuellement les lacs de méthane de Titan en acrylonitrile, y favorisant la synthèse d’azotosomes. Les exobiologistes estiment même que l’un des lacs les plus célèbres, Ligeia Mare, plus de deux cents fois plus grand que le lac Léman, pourrait receler de l’ordre de dix millions d’azotosomes par millimètre cube, lentement accumulés par des milliards d’années (sur Terre, un millimètre cube d’eau de mer abrite environ un million de bactéries).

En théorie donc, des structures capables de former l’équivalent des membranes des cellules vivantes pourraient être abondantes sur Titan. Mais reste à savoir si l’équivalent des molécules d’ADN et d’ARN ont pu également y prendre naissance. Car sans structures capables de porter de grandes quantités d’information, la vie n’est pas possible. Il faudrait bien évidemment aussi que soit apparu l’équivalent du métabolisme. On ne pourra certainement pas répondre à ces questions sans aller sonder les lacs de Titan.

Source : Futura-Sciences

Vous pouvez consulter, sur le site d’Archipel des Sciences, les expositions « Promenade spatiale au fil des ondes » et « La recherche de la vie dans l’Univers« , ainsi que la page Astronomie/Physique.

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