Dunes sur la lune de Saturne Titan vue par la sonde Cassini en 2006.
(Image: © NASA / JPL)
De grands composés de schmancy continuent d'apparaître partout dans le système solaire, et de nouvelles recherches peuvent aider à dissiper la confusion sur la façon dont elles se forment dans tant d'endroits.
Cette recherche est basée sur des expériences de laboratoire inspirées par une étrange bizarrerie que les scientifiques ont remarquée sur les champs de dunes tentaculaires sur Titan lune de Saturne. Ces dunes regorgent de composés appelés hydrocarbures aromatiques polycycliques qui ont des structures en forme d'anneau. Sur Titan, les dunes stockent une part importante du carbone de la lune. Et parce que cette lune est l'une des carrières les plus tentantes des astrobiologistes pour trouver potentiellement la vie au-delà de la Terre, le carbone compte.
"Ces dunes sont assez grandes", a déclaré à Space.com l'auteur principal de l'étude Ralf Kaiser, chimiste à l'Université d'Hawaï à Manoa, presque aussi haute que la Grande Pyramide en Egypte, a-t-il ajouté. "Si vous voulez comprendre le cycle du carbone et des hydrocarbures et les processus des hydrocarbures sur Titan, il est vraiment important de comprendre, bien sûr, d'où vient la principale source de carbone."
Sur Titan, il existe un mécanisme simple qui, selon les scientifiques, construit probablement des hydrocarbures aromatiques polycycliques: ces grosses molécules peuvent se former dans l'atmosphère épaisse de la lune et se déposer à la surface. Mais la même famille de composés a été trouvée sur de nombreux mondes qui ne possèdent pas une telle atmosphère, comme les planètes naines Pluton et Ceres et l'objet ceinture de Kuiper Makemake.
Kaiser et ses collègues voulaient comprendre comment les hydrocarbures aromatiques polycycliques pouvaient venir à exister dans un monde dépourvu d'atmosphère pour les créer. Et lorsque les chercheurs ont regardé Titan, ils ont vu un indice: là où se trouvent les dunes, il n'y a pas beaucoup de glaces d'hydrocarbures qui sont par ailleurs assez courantes sur cette lune.
Les chercheurs se sont demandé si un deuxième processus, celui qui se produisait en surface, pouvait transformer les glaces comme l'acétylène en hydrocarbures aromatiques polycycliques. En particulier, les scientifiques pensaient que le coupable pourrait être rayons cosmiques galactiques, des particules énergétiques qui ricochent dans l'espace.
Les chercheurs ont donc conçu une expérience: prenez de la glace d'acétylène, exposez-la à un processus qui imite les rayons cosmiques galactiques et voyez ce qui se passe. Ils ont imité l'effet de 100 années de matraquage de ces particules, puis ont mesuré les quantités de différents composés qui s'étaient formés.
Les scientifiques ont découvert plusieurs saveurs différentes d'hydrocarbures aromatiques polycycliques. Cela suggère à l'équipe que l'interaction entre les glaces hydrocarbonées et les rayons cosmiques galactiques pourrait en effet expliquer la prévalence des composés même là où aucune atmosphère ne peut les former.
"Il s'agit d'un processus assez polyvalent qui peut se produire n'importe où", a déclaré Kaiser. Cela comprend non seulement Titan, mais aussi d'autres lunes et astéroïdes, mais même des grains de poussière interstellaire et les systèmes solaires voisins, at-il dit.
Ensuite, lui et ses collègues veulent déterminer quel processus spécifique est à l'origine de la transformation, a déclaré Kaiser. Ce sera difficile, a-t-il dit, car le rayonnement ionisant utilisé par l'équipe pour simuler les rayons cosmiques galactiques comprend plusieurs processus simultanés.
La ligne de recherche intrigue esthétiquement et scientifiquement, Michael Malaska, qui étudie les glaces planétaires au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie et qui n'était pas impliqué dans la recherche actuelle, a déclaré à Space.com dans un e-mail. "Leur travail soutient en outre qu'une partie du sable de Titan peut briller de jolies couleurs sous la lumière UV", écrit-il.
La recherche a été décrite dans un document publié hier (16 octobre) dans la revue Science Advances.
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Note de l'éditeur: Cette histoire a été mise à jour pour inclure un commentaire de Michael Malaska. Envoyez un courriel à Meghan Bartels à [email protected] ou suivez-la @meghanbartels. Suivez nous sur Twitter @Spacedotcom et sur Facebook.
