Des liquides qui redéfinissent la zone habitable — Peut-on vivre sans "eau" ? : Les liquides ioniques ouvrent l'écosystème de l'espace

L'eau est-elle une "référence" et non une "absolue" ?

"La vie a besoin d'eau liquide" — cette prémisse gravée dans les manuels d'astronomie a été fortement ébranlée par une équipe de recherche du MIT. Ce qu'ils ont démontré, c'est la possibilité que des "liquides autres que l'eau" puissent se former naturellement et persister longtemps sur des planètes rocheuses de l'univers. La clé réside dans les "liquides ioniques", un groupe de substances salines qui restent liquides à moins de 100°C, avec une pression de vapeur très faible, ce qui les empêche de s'évaporer facilement.MIT News

L'élément déclencheur : les nuages de Vénus et une "goutte" résiduelle

L'histoire commence dans un laboratoire préparant l'exploration de Vénus. L'équipe de recherche testait une procédure pour évaporer l'acide sulfurique, principal composant des nuages de Vénus, et analyser les résidus. Cependant, dans les échantillons mélangés à des composés organiques azotés (par exemple, la glycine), une "couche liquide" persistait obstinément même après l'évaporation presque complète de l'acide sulfurique. En examinant cela, ils ont découvert que l'hydrogène de l'acide sulfurique s'était transféré aux composés organiques, formant un mélange salin — un liquide ionique. Cette observation fortuite a conduit à l'hypothèse que des liquides pourraient se former même dans des environnements où l'eau est impossible.MIT News

Les expériences décrivent la "chimie des planètes rocheuses"

L'équipe a combiné plus de 30 composés organiques azotés avec de l'acide sulfurique à diverses températures et pressions, et a également imprégné ces mélanges dans du basalte pour vérification. Les résultats ont confirmé que des liquides ioniques se forment même à des températures élevées de 180°C et à des pressions bien inférieures à celles de la Terre. Même lorsque l'acide est absorbé dans les pores de la roche, des gouttelettes peuvent rester à la surface. En d'autres termes, si l'acide sulfurique d'origine volcanique rencontre des composés organiques universels comme ceux des météorites, des "oasis ponctuelles de liquide" pourraient se former.Phys.org

Un "autre solvant" qui élargit la zone habitable

La force des liquides ioniques réside dans leur "faible volatilité" et leur "large domaine de stabilité". L'eau est vulnérable aux hautes températures et basses pressions, mais les liquides ioniques restent facilement liquides dans de telles conditions. De plus, il est suggéré que certaines biomolécules, comme les protéines, peuvent exister de manière stable dans les liquides ioniques, ce qui pourrait en faire des "scènes de métabolisme" dans des environnements extrêmes. Si l'on élargit la définition de l'habitabilité à la "présence d'une phase liquide où le métabolisme peut se produire", la zone "habitable" des planètes rocheuses pourrait théoriquement s'étendre considérablement.MIT News

Contexte : la tendance à explorer des solvants autres que l'eau

Le débat sur les "solvants autres que l'eau" comme candidats à la vie n'est pas nouveau. Par exemple, Titan, avec ses mers de méthane et d'éthane, ou encore l'ammoniac et le dioxyde de carbone supercritique, ont été envisagés dans l'univers des "liquides". Récemment, des revues et des cadres théoriques ont été établis, et le mouvement pour évaluer systématiquement les "solvants alternatifs adaptés à l'environnement" se poursuit. La valeur de cette réalisation réside dans le fait qu'elle présente un exemple concret de "liquide salin formé spontanément à la surface des planètes rocheuses" dans ce courant.Liebert Publishing

De Vénus aux exoplanètes : le lien entre observation et exploration

Les nuages de Vénus sont des mers d'acide sulfurique, mais les composés organiques sont largement distribués dans les petits corps et planètes du système solaire. Si l'acide sulfurique d'origine volcanique rencontre des dépôts organiques, des patchs liquides peuvent se former. Le professeur Seager, qui a dirigé la recherche, est également impliqué dans l'exploration de l'atmosphère de Vénus (Morning Star Missions), ce qui a motivé l'expérience. Les défis futurs incluent l'examen des biomolécules qui peuvent fonctionner dans les liquides ioniques, et la conception d'indicateurs d'observation (comme les caractéristiques spectrales) pour démontrer la "probabilité de présence de liquides ioniques" sur des planètes éloignées.MIT News

Comment mesurer ? La réalité du côté de l'observation

Du côté de l'observation, par exemple, la détection directe du "liquide lui-même" est difficile. Cependant, si la réaction entre l'acide sulfurique volcanique et les composés organiques progresse, les espèces ioniques dérivées ou les changements dans les propriétés optiques de surface pourraient être des indices. De plus, récemment, la présence d'atmosphères a été suggérée même sur des super-Terres rocheuses à très haute température, indiquant que des cycles chimiques peuvent se produire même dans des environnements infernaux. L'accumulation de ces études de cas pourrait devenir le terrain de vérification de l'hypothèse des liquides ioniques.Reuters

Réactions sur les réseaux sociaux : un "mélange biphasé" d'enthousiasme et de prudence

Peu après la publication de la nouvelle, elle s'est répandue sur X (anciennement Twitter) et Threads, à partir des publications de Phys.org et MIT News. Les partisans ont accueilli cela en disant "c'est une redéfinition de la zone habitable" et "la population cible des observations s'élargit". En revanche, les sceptiques ont posé des questions telles que "dans quelle mesure la biochimie dans les liquides ioniques est-elle réaliste ?" et "qu'en est-il des contraintes de toxicité, de viscosité et de diffusion ?". En fait, le post officiel de Phys.org sur X a reçu à la fois des citations favorables et des fils de discussion interrogeant la feuille de route de vérification. Sur Threads, on a également vu des commentaires comme "si les liquides persistent à haute température et basse pression, nous devrions revoir les modèles d'évolution de surface des planètes sèches".X (anciennement Twitter)Threads

Le point de vue des experts et les germes de la contestation

Le fait que cette recherche ait été publiée dans PNAS signifie qu'elle a passé l'examen par les pairs, mais il s'agit avant tout d'une présentation de la "possibilité d'existence" expérimentale et théorique. Les points de vue critiques incluent : (1) la fréquence à laquelle les réactifs se rencontrent dans des proportions stœchiométriques proches de 1:1 dans des environnements naturels, (2) l'échelle de temps pendant laquelle les gouttelettes formées peuvent résister à l'érosion, aux radiations et à l'accumulation de poussière, (3) la faisabilité du transport de matière et de la diffusion métabolique dans des environnements à haute viscosité. Ceux-ci deviendront les points focaux des prochains designs expérimentaux et modélisations.MIT News

Et pourtant, la "carte" s'est élargie

Élargir la définition de l'habitabilité de "la zone où l'eau peut être liquide" à "la zone où une phase liquide peut permettre le métabolisme" a également des répercussions sur la stratégie d'observation. Cela ouvre des possibilités d'exploration même pour les planètes rocheuses chaudes et à basse pression qui étaient auparavant exclues en raison des "conditions d'eau". L'équipe de recherche a décrit cela comme "ouvrir la boîte de Pandore", mais ce n'est pas une métaphore du chaos. C'est plutôt l'ouverture d'une "boîte de sujets de recherche" qui diversifie les points de contact entre la chimie de surface planétaire et la chimie de la vie.Phys.org

Propulsé par Froala Editor