Alors que la NASA se rapproche du lancement de nouvelles missions sur les lunes extérieures du système solaire à la recherche de vie, les scientifiques renouvellent leur concentration sur le développement d'un ensemble de caractéristiques universelles de la vie qui peuvent être mesurées.

Il y a beaucoup de débats sur ce qui pourrait être considéré comme un signe clair de vie, en partie, car il y a tellement de définitions séparant l'animé de l'inanimé. Les missions prospectives de la NASA vers des spots prometteurs sur Europa, Encelade et Titan ont leurs propres approches pour détecter la vie, mais une voix respectée dans le domaine dit qu'il existe un meilleur moyen qui est beaucoup moins sujet aux faux positifs.

Le célèbre chimiste et astrobiologiste Steven Benner affirme que la signature de la vie ne se trouve pas nécessairement en présence d'éléments et de composés particuliers, ni dans ses effets sur le milieu environnant, et n'est certainement pas quelque chose de visible à l'œil nu (ou même un appareil photo sophistiqué).

Plutôt, la vie peut être considérée comme une structure, une épine dorsale moléculaire que Benner et son groupe, Fondation pour l'évolution moléculaire appliquée (FfAME), ont identifié comme l'héritage commun de tous les êtres vivants. Sa fonction centrale est de permettre ce que les scientifiques de l'origine de la vie considèrent généralement comme une dynamique essentielle dans l'apparition de la vie et sa complexité et diffusion accrues :l'évolution de Darwin via le transfert d'informations, mutation et le transfert de ces mutations.

"Ce que nous recherchons, c'est une bio-signature moléculaire universelle, et il existe dans l'eau, " dit Benner.

"Vous voulez une molécule génétique qui peut changer les conditions physiques sans changer les propriétés physiques, comme l'ADN et l'ARN peuvent le faire."

À la recherche d'ADN ou d'ARN sur une lune glacée, ou ailleurs supposerait une vie comme la nôtre — et une vie qui a déjà beaucoup évolué. Une approche plus générale consiste à trouver un polymère linéaire (une grosse molécule, ou macromolécule, composé de plusieurs sous-unités répétées, dont l'ADN et l'ARN sont des types) avec une charge électrique. Cette, il a dit, est une structure universelle à la vie, et il peut être détecté.

Comme décrit dans un article récent que le groupe de Benner a publié dans la revue Astrobiologie :« les seuls systèmes moléculaires capables de supporter l'information darwinienne sont des polymères linéaires qui ont une charge de squelette répétitive. Ils sont appelés « polyélectrolytes ». Ces données suggèrent que les polyélectrolytes seront les molécules génétiques de toute vie, quelle que soit son origine et quelle que soit la direction ou le rythme de son histoire naturelle, tant qu'il vit dans l'eau."

Grâce à des années d'expérimentation, Benner et d'autres ont découvert que les charges électriques dans ces polymères cruciaux, ou "colonnes vertébrales, " de la vie doivent se répéter. S'ils sont un mélange de charges positives et négatives, alors la capacité de transmettre des informations changeantes sans que la structure elle-même ne change est perdue.

Et comme résultat, Benner dit, détecter ces charges, de grosses molécules linéaires et répétitives est potentiellement tout à fait possible sur Europe ou Encelade ou partout où l'on trouve de l'eau. Tout ce que vous avez à faire est d'exposer ces structures moléculaires chargées et répétitives à un instrument avec la charge opposée et de mesurer la réaction.

James Green, directeur de la division des sciences planétaires de la NASA, voit des valeurs dans cette approche.

"L'étude des polyélectrolytes de Benner est fascinante pour moi car elle fournit à nos scientifiques un autre point de discussion critique sur la découverte de la vie avec un petit nombre d'expériences, " il dit.

« Trouver la vie est une barre très haute à franchir ; elle doit se métaboliser, reproduire, et évoluer—tout ce que je ne peux pas développer une expérience à mesurer sur une autre planète ou lune. S'il ne parle pas ou ne bouge pas devant la caméra, il nous reste à développer un ensemble d'instruments très difficile qui ne peut mesurer que des attributs. Les polyélectrolytes sont donc un de plus à considérer."

Benner a décrit sa bio-signature moléculaire universelle aux dirigeants des groupes en compétition pour les missions New Frontiers, qui comblent le fossé entre les petites missions Discovery et les grandes missions planétaires phares.

Cela a pris du temps, mais grâce à ses efforts pendant plusieurs années, il note que l'intérêt semble grandir pour l'intégration de ses découvertes. En particulier, Chris McKay, éminent astrobiologiste au centre de recherche Ames de la NASA et membre de l'une des équipes de proposition de New Frontiers Encelade, dit qu'il pense qu'il y a du mérite à l'idée de Benner.

"L'aspect vraiment intéressant de cette suggestion est que de nouvelles technologies sont maintenant disponibles pour le séquençage de l'ADN qui peuvent être généralisées pour lire n'importe quelle molécule linéaire, ", écrit McKay dans un e-mail.

En d'autres termes, ils peuvent détecter tous les polyélectrolytes.

D'autres équipes sont convaincues que leurs propres types d'instruments de détection de vie peuvent faire le travail. Câble Morgan, scientifique adjoint du projet de la proposition Encelade Life Finder, elle dit que son équipe a une grande confiance dans son approche à quatre volets. L'ensemble comprend des instruments tels que des spectromètres de masse capables de détecter de grosses molécules associées à la vie; mesures de gradients énergétiques permettant de nourrir la vie; détection de signatures isotopiques associées à la vie; et l'identification de longues chaînes carbonées qui servent de membranes pour abriter les composants d'une cellule.

"Pas un mais les quatre indicateurs doivent pointer vers la vie pour faire une détection potentielle, " dit le câble.

La NASA va trier 12 propositions d'ici la fin de l'année, donc, Les idées de Benner pourraient également jouer un rôle plus tard dans le processus.

L'objectif de la NASA est de sélectionner sa prochaine mission New Frontiers dans environ deux ans, avec un lancement au milieu des années 2020.

La mission de l'orbiteur Europa Clipper devrait être lancée en 2022, mais son atterrisseur compagnon a été temporairement nettoyé par l'administration Trump.

Néanmoins, La NASA a lancé un appel le mois dernier pour des instruments qui pourraient un jour échantillonner la glace d'Europe. Benner espère une fois de plus que sa théorie des polyélectrolytes comme clé pour identifier la vie dans l'eau ou la glace sera considérée et adoptée.

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation du magazine Astrobiology de la NASA. Explorez la Terre et au-delà sur www.astrobio.net .