Une mission en haute mer pourrait révéler des connaissances essentielles pour trouver une vie extraterrestre

Une nouvelle mission explorera les profondeurs de l'océan pour comprendre le système solaire.

La vie a peut-être émergé d'une cheminée sous-marine qui s'est infiltrée il y a des éternités. Si cela est vrai, une configuration similaire sur les mondes océaniques de notre système solaire comme la lune Europa de Jupiter ou la lune Encelade de Saturne aurait pu faire germer une vie extraterrestre.

Ces cheminées sont appelées cheminées hydrothermales. Miraculeusement, la vie existe (et même prospère) dans leurs environnements extrêmes. Pendant plusieurs décennies, les scientifiques ont fait des découvertes incroyables à leur sujet. Un nouveau projet pourrait nous permettre d'étudier ces évents comme jamais auparavant en amenant le laboratoire à la mer.

InVADER, abréviation de In-situ Vent Analysis Divebot for Exobiology Research, est conçu pour, en fin de compte, révéler si les évents hydrothermaux sont là où la vie a émergé sur Terre. En apportant sa technologie laser au fond de la mer, les mesures peuvent être plus rapides, moins chères et, à certains égards, plus précises.

Auparavant, les scientifiques devaient pêcher des échantillons hors de leur environnement local et les transporter à travers les océans jusqu'à un laboratoire, tandis que le temps et la distance pouvaient altérer les échantillons.

"InVADER est essentiellement le premier capteur laser capable de scanner les roches, capable d'analyser la diversité biologique… et également capable d'analyser les fluides qui sortent de ces cheminées", a déclaré Pablo Sobron, chercheur à l'Institut Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI) et chef du projet InVADER, à Inverse.

Sobron est actuellement en mer à bord de l'E/V Nautilus validant l'instrumentation d'InVADER. Une fois cette première mission au-dessus de l'océan Pacifique terminée, InVADER sera prêt pour un an d'observations quotidiennes sur place près d'un évent hydrothermal connu au large des côtes de l'Oregon, a déclaré Sobron.

Laser Divebot, une grande partie de la mission InVADER.

Il y a près d'un demi-siècle, un mini-sous-marin robotique appelé Alvin a découvert quelque chose de bizarre à plus de 8 000 pieds sous la surface de l'océan Pacifique. Lorsque son appareil scientifique compagnon ANGUS a remarqué une augmentation soudaine de la température dans les profondeurs autrement glaciales à travers lesquelles il naviguait, les scientifiques ont vérifié les photos d'ANGUS. Ils ont été choqués de constater que dans le fond marin aride, la vie semblait grouiller près d'une source de chaleur jusque-là inconnue. Alors qu'Alvin se rapprochait pour enquêter, son équipage de trois personnes a fini par découvrir le premier évent hydrothermal.

Les évents hydrothermaux se forment lorsque l'eau s'infiltre profondément dans les fissures près des lignes de faille des plaques tectoniques et surchauffe. Avec le poids de l'océan sur le dessus, l'eau chaude ne peut pas s'évaporer. Au lieu de cela, il monte et sort, est choqué par l'eau presque glaciale qui l'entoure et libère un assortiment de minéraux qui précipitent et font pousser les évents, qui ressemblent à de grandes bougies dont la cire a fondu.

Depuis la découverte capitale de 1977, les chercheurs ont dirigé des pinces robotiques pour extraire des échantillons biologiques de l'environnement de la cheminée, y compris de grandes palourdes et des vers tubulaires, afin qu'ils puissent être analysés en laboratoire.

En 1980, Colleen Cavanaugh a découvert que des bactéries vivaient dans l'intestin des vers tubicoles, où elles transformaient les sous-produits de l'évent hydrothermal en nourriture pour les vers, le tout sans soleil. Mais la "soupe chaude" des évents, comme l'appelle Sobron, reste un gros casse-tête. Il y a de fins tubes dans les évents appelés microcanaux où la vie s'installe très rapidement, dit-il, ce que les scientifiques savent en regardant des échantillons au microscope.

Mais l'océan a de la vie partout, et on ne sait pas si les évents attirent la vie qui existe déjà dans la mer d'un bleu profond, ou si les évents ont des conditions où la vie a pu se former spontanément.

Ce que les évents pourraient révéler sur les origines de la vie sur Terre pourrait transformer la façon dont nous percevons les océans souterrains profondément sous les coquilles glacées de plusieurs lunes du système solaire. La lune de Jupiter Europa est l'un des meilleurs candidats pour la vie extraterrestre, dont l'océan souterrain bouillonnant est en contact avec une couche rocheuse en dessous où des évents pourraient exister. Encelade, la lune de Saturne, est riche en eau salée, qu'une série de geysers vaporisent sous forme de panaches de vapeur.

Non seulement Titan, la lune de Saturne, a un océan sous la surface, mais il a aussi des corps liquides permanents et une atmosphère brumeuse. La lune de Jupiter, Ganymède, est la lune la plus grande et la plus robuste du système solaire, et possède même sa propre magnétosphère, une caractéristique sur Terre qui aide à protéger les formes de vie des rayonnements nocifs.

Si la vie est apparue spontanément à partir des évents hydrothermaux de la Terre, elle aurait peut-être émergé dans les océans souterrains enfouis profondément sous les extérieurs glacés de ces lunes du système solaire. Peut-être que la recette de la vie n'est pas exclusive à la Terre.

Dessin de la vie autour d'un évent hydrothermal sur Terre.

La grande offre d'InVADER est qu'il peut combler des lacunes dans les connaissances. Les mesures constantes de ce sealab révéleront ce qui se passe sur des échelles de temps plus courtes et aideront à donner une idée de ce qui se passe que d'autres analyses périodiques ou sporadiques auraient pu manquer.

"Il y a des caméras qui regardent les cheminées, vous savez, pendant des mois et des années à la fois. Nous le savons. Il y a eu, bien sûr, des investigations biologiques, des investigations chimiques avec certains instruments in situ [mais cela] n'a été fait qu'une fois ou deux fois sur des années d'espacement entre ces mesures ", dit Sobron.

"Donc, ce qui nous manque, c'est quelle est la cinétique, quel est le changement de dynamique de cela, vous savez, sur une base quotidienne, hebdomadaire, mensuelle. [En 2024] c'est la première fois que nous allons pouvoir faire une analyse de type laboratoire sur un évent quotidiennement pendant plus d'un an."

Pour tout ce que nous savons sur ces cheminées, il y a beaucoup d'inconnues. Cela est particulièrement vrai lorsqu'il s'agit de vivre dans des conditions extrêmes. Mais étant donné les extrêmes qui pourraient être trouvés sur des mondes océaniques comme Europe et Encelade, nous n'en sommes qu'au début de notre quête de la vie extraterrestre.