La radiolyse induite par les rayons cosmiques galactiques pourrait fournir une source d’énergie viable pour le métabolisme microbien dans les environnements souterrains d’objets planétaires rocheux tels que Mars, Europa et Encelade, selon de nouvelles recherches menées par l’Université de New York Abu Dhabi.
Le rayonnement ionisant est connu pour avoir un effet destructeur sur la biologie en causant des dommages à l’ADN, aux cellules et à la production d’espèces réactives de l’oxygène, entre autres.
Bien que l’exposition directe à la dose de rayonnement élevé n’est en effet pas favorable à l’activité biologique, les rayonnements ionisants peuvent et, dans certains cas, sont connus pour produire un certain nombre de produits biologiquement utiles.
L’un de ces mécanismes est la production de produits biologiquement utiles via une radiolyse induite par les particules chargée.
« Nous nous sommes concentrés sur ce qui se passe lorsque les rayons cosmiques frappent de l’eau ou de la glace sous terre », a déclaré le Dr Dimitra Atri de l’Université de New York Abu Dhabi et des collègues de l’Université de Washington, de l’Université du Tennessee, de l’Université Rice et de l’Universidad Industrial de Santander.
« L’impact éloigne les molécules d’eau et libère de minuscules particules appelées électrons. »
«Certaines bactéries sur Terre peuvent utiliser ces électrons pour l’énergie, semblable à la façon dont les plantes utilisent la lumière du soleil.»
«Ce processus est appelé radiolyse, et il peut alimenter la vie même dans des environnements sombres et froids sans soleil.»
À l’aide de simulations informatiques, les chercheurs ont étudié la quantité d’énergie de ce processus pour pouvoir produire sur Mars et sur les lunes glacées de Jupiter et Saturne.
Ces lunes, qui sont recouvertes de couches épaisses de glace, auraient une eau cachée sous leurs surfaces.
Les scientifiques ont découvert qu’Encelade avait le plus de potentiel pour soutenir la vie de cette manière, suivi de Mars, puis d’Europa.
« Cette découverte change la façon dont nous pensons à l’endroit où la vie pourrait exister », a déclaré le Dr Atri.
« Au lieu de ne chercher que des planètes chaudes avec la lumière du soleil, nous pouvons maintenant considérer des endroits froids et sombres, tant qu’ils ont de l’eau sous la surface et sont exposés à des rayons cosmiques. »
«La vie pourrait survivre dans plus d’endroits que nous ne l’avons jamais imaginé.»
Dans leur étude, les auteurs introduisent également une nouvelle idée appelée zone habitable radiolytique.
Contrairement à la «zone Goldilocks» traditionnelle – la zone autour d’une étoile où une planète pourrait avoir de l’eau liquide à sa surface – cette nouvelle zone se concentre sur les endroits où l’eau existe sous terre et peut être sous tension par le rayonnement cosmique.
Étant donné que les rayons cosmiques sont trouvés dans tout l’espace, cela pourrait signifier qu’il y a beaucoup plus d’endroits dans l’univers où la vie pourrait exister.
« Les résultats fournissent de nouvelles conseils pour les futures missions spatiales », ont déclaré les Reserachers.
«Au lieu de ne chercher que des signes de vie en surface, les scientifiques pourraient également explorer des environnements souterrains sur Mars et les lunes glacées, en utilisant des outils qui peuvent détecter l’énergie chimique créée par les rayonnements cosmiques.»
«Cette recherche ouvre de nouvelles possibilités passionnantes dans la recherche de la vie au-delà de la Terre et suggère que même les endroits les plus sombres et les plus froids du système solaire pourraient avoir les bonnes conditions pour la vie pour survivre.»
L’étude apparaît dans le Journal international d’astrobiologie.
