À la recherche de la vie sur Europa (2016 à 2019 ?)

Of the three bacteria, the extremophile D. radiodurans would seem to be the most likely analog for life on Europa. However, Sulfolobus shibatae could conceivably colonize the ocean that may lie under Europa's ice. In the lab, biologists grow Sulfolobus in a medium containing high concentrations of magnesium sulfates and sulfuric acid - both of which have been predicted to be plentiful on Europa.

Europa's average surface temperature is minus 162 C (minus 260 F), and it has an almost non-existent atmospheric pressure of 10-7 of a bar. (In comparison, the average atmospheric pressure at the surface of the Earth is approximately 1 bar.) Dalton measured the infrared spectra of the bacteria at ten-degree intervals ranging from freezing (0 C, 32 F) down to 100 Kelvin (minus 173 C, minus 280 F). He then evacuated the chamber down to an atmospheric pressure of 0.01 millibar (10-6 bar).

The initial results of these experiments show that even under the most extreme conditions, the IR signatures of the bacteria correlate with certain aspects of Europa's IR signature.

Des ces trois bactéries, l’extrêmophile D. Radiodurans semblerait être la plus susceptible d’être proche d’une vie sur Europa. Cependant, il est serait concevable que la Sulfolobus Shibatae soit capable de coloniser l’océan qui pourrait siéger sous la glace d’Europa. Dans le laboratoire, les biologistes ont cultiver la Sulfolobus dans un substrat contenant de hautes concentrations de sulfate de magnésium et d’acide sulfurique — tout deux, dont la présence a été prédite en grande quantité sur Europa.

La température de surface moyenne d’Europa est de -162°C (-260°F), et sa quasi‑inexistante pression atmosphérique est de 10^-7 bars (pour comparaison, la pression atmosphérique moyenne de la Terre, est d’approximativement 1 bar).

Dalton a déterminé le spectre infrarouge des bactéries à des intervalles de 10 degrés, s’étalant en descendant, de la température de gel (0°C ou 32°F), jusqu’à 100 Kelvin (-173°C ou -280°F). Il a ensuite dépressurisée la chambre jusqu’à descendre à une pression atmosphérique de 0.001 millibars (10^-6 bars).

Les premiers résultats de ces expériences montrent que même sous les plus extrêmes conditions, la signature IR (ndt : IR = Infrarouge) des bactérie, est en corrélation avec certains traits de la signature IR d’Europa.

Europa's distorted IR signature was detected by the Galileo spacecraft's Near Infrared Mapping Spectrometer. When taking measurements of the undisturbed portions of the moon, the spectrometer obtained spectra consistent with water ice. But when examining chaotic features, such as the cracks and dark lines that crisscross the moon's surface, it discovered several distorted spectra.

La signature IR décalée d’Europa a été détecté par le Near Infrared Mapping Spectrometer (cartographe‑spectromètre proche de l’infrarouge) de la sonde spatiale Galiléo. En prenant des mesures de la portion non‑chaotiques de cette lune, le spectromètre obtenit un spectre cohérent avec celui de la glace. Mais en examinant des éléments chaotiques, comme les fissures et les bandes sombres qui quadrillent la surface de cette lune, il a découvert plusieurs spectre décalé.

The distorted infrared readings indicate that the colored patches are composed of water bound to some other material. Many scientists believe that a mixture of salt minerals or sulfuric acid contained in the ice best explains the spectra. The salts could be further evidence of a salty ocean lying beneath the ice, as is indicated by magnetometer data from the Galileo spacecraft.

If salts are the cause of the distorted IR signature, they are most likely water-impregnated salty minerals like natron and Epsom salts (magnesium sulfate), which only form in the presence of liquid water. But while the general spectra of salt minerals give a good match to the Europa spectrum, no single mix of salt mineral spectra has been found that exactly matches the Europa spectrum.

"All we know for certain is that the surface of Europa is partly composed of some material which contains water in a bound form: either as a hydrated mineral, hydrated salt, or other unfamiliar hydrate," says Dalton. "Living cells contain water in a number of bound forms, including hydrates. That is why I wanted to investigate them."

While the extremophile bacteria are good candidates for explaining Europa's IR spectrum, like the salts they are not a perfect match.

Le décalage du spectre infrarouge lue, indique que les zones colorées sont composées d’eau mélangée à d’autres matériaux. Un bon nombre de scientifiques pensent qu’une mixture de sels minéraux ou d’acide sulfurique contenus dans la glace, explique mieux le spectre. Les sels pourraient être une pièce à conviction supplémentaire pour la présence d’un océan salé résident sous la surface, comme cela est indiqué par les données spectrométriques de la sonde spatiale Galiléo.

Si les sels sont la cause du décalage de la signature IR, ils sont le plus probablement des sels minéraux comme le natron, l’epsom (un sel de magnésium), imprégnés d’eau, qui ne se forment qu’en présence d’eau liquide. Mais cependant que le spectre général des sels minéraux correspond assez bien au spectre d’Europa, aucun spectre de mélange de sels minéraux n’a été trouvé, correspondant exactement au spectre d’Europa.

« Tout ce que nous tenons pour une certitude, est que la surface d’Europa est partiellement composée de matériaux qui contiennent de l’eau sous une forme combinée : soit comme minéraux hydratés, soit comme des sels hydratés, ou comme des hydrates moins familiers », rapporte Dalton. « Les cellules vivantes contiennent de l’eau sous des formes combinées différentes, incluant les hydrates. C’est pourquoi nous souhaitons mener des investigations à ce sujet ».

Cependant que les bactéries extrêmophiles sont de bon candidats pour expliquer le spectre IR d’Europa, tout comme les sels, elles ne donnent pas une correspondance parfaite.

Des chercheurs américains ont annoncé lundi la découverte de bactéries vivant dans un lac salé de l'Antarctique, sans lumière ni oxygène, un environnement extrême qui pourrait exister ailleurs dans notre système solaire […]. Ce lac, appelé Vida, présente de très fortes concentrations en ammoniaque, azote, hydrogène, souffre, nitrate et oxyde d'azote. Les micro-organismes découverts y vivent sous 20 mètres de glace, dans une eau dont le taux de salinité dépasse les 20% et la température frise les moins 13 degrés Celsius […]

«La découverte de cet écosystème nous donne des indices sur d'autres environnements glacés et isolés sur la Terre, mais aussi potentiellement un modèle pour des formes de vie sur d'autres planètes recouvertes de glace qui peuvent abriter des dépôts salins et des océans comme par exemple Europa, une lune de Jupiter», explique Nathaniel Ostrom, zoologiste à l'Université du Michigan

P.S. Le nom de ce satellite de Jupiter, c’est Europe, ou Europa ? Je vois parfois l’un, parfois l’autre. Ou alors les noms changent avec les langues ? Ça me semble bizarre…

Ces sels proviennent sûrement d’Encelade et sont peut‑être un signe qu’il existe une forme de vie primitive dans le liquide sous la glace d’Encelade.