Les instruments à bord des futures missions spatiales sont capables de détecter les acides aminés, acides gras et peptides, et peut même identifier les processus biologiques en cours sur les lunes océaniques de notre système solaire. Telles sont les conclusions passionnantes auxquelles sont parvenues deux études d'une équipe internationale dirigée par des scientifiques du groupe de recherche en sciences planétaires de la Freie Universität Berlin. Les deux études ont été publiées dans la revue scientifique à comité de lecture Astrobiologie .

Encelade, l'une des lunes de Saturne, est connu pour émettre des panaches de gaz et de grains de glace formés à partir de l'océan souterrain de la lune, situé sous une croûte de glace, dans l'espace. Un phénomène similaire est soupçonné de se produire sur la lune de Jupiter Europa. Les compositions des grains de glace émis par ces mondes aquatiques peuvent être échantillonnées par des engins spatiaux interceptant les particules, utilisant des spectromètres de masse dits à ionisation par impact. Des scientifiques de la Freie Universität Berlin ont entrepris des expériences de laboratoire uniques qui simulent avec précision les spectres de masse des grains de glace mesurés dans l'espace.

« Dans notre première étude, nous avons mené des expériences utilisant des acides aminés, Les acides gras, et des peptides pour prédire l'apparence spectrale de ces biomolécules organiques, qui pourrait potentiellement s'incruster dans les grains de glace, " explique Fabian Klenner, auteur principal des deux études. « Nos données montrent que ces molécules organiques potentiellement biogènes sont clairement identifiables, même à de très faibles concentrations."

Ces résultats ont conduit les chercheurs à la question suivante :pourraient-ils identifier les processus biologiques en cours sur les mondes océaniques à l'aide d'un spectromètre de masse basé sur un vaisseau spatial ? "Il ne suffit pas d'identifier ces biosignatures, " dit le professeur Frank Postberg, co-auteur principal de la deuxième étude et chef du groupe de recherche Sciences planétaires. "Acides aminés, par exemple, peut également être produit simplement par la chimie, sans l'implication de la vie. Nous devons identifier un certain schéma spectral de différents acides aminés pour être sûrs que les processus biologiques sont à l'œuvre."

L'équipe a étudié le comportement de mélanges de biomolécules potentielles dans un scénario océanique réaliste, avec de nombreux composés de fond ajoutés aux échantillons et a pu différencier les «empreintes digitales» organiques abiotiques et biotiques dans les spectres de masse résultants. « Trouver une chimie indicative de la vie dans un monde aquatique extraterrestre en échantillonnant seulement quelques minuscules grains de glace serait une étape cruciale vers la détection de la vie au-delà de la Terre et nous avons montré que cela est possible avec un spectromètre de masse monté sur un vaisseau spatial qui survole, ", a ajouté Fabian Klenner.

Les résultats de ce travail sont particulièrement opportuns, avec le lancement de la mission Europa Clipper de la NASA vers la lune de Jupiter Europa prévu pour 2024. Le vaisseau spatial emportera un spectromètre de masse adapté à la détection de biomolécules, avec le groupe des sciences planétaires de la Freie Universität faisant partie de l'équipe de recherche.