Publié le 25 octobre 2025 16h00. Des chercheurs ont découvert que des molécules considérées comme incompatibles peuvent se combiner sur la lune de Saturne, Titan, remettant en question les fondements de la chimie et ouvrant de nouvelles perspectives sur la possibilité de la vie dans des environnements extrêmes.
- Des scientifiques de l’Université Chalmers en Suède et du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA ont identifié des co-cristaux stables formés par des mélanges inattendus de cyanure d’hydrogène, de méthane et d’éthane.
- Ces découvertes suggèrent que la chimie prébiotique sur Titan pourrait être plus complexe et propice à l’émergence de la vie que ce que l’on pensait auparavant.
- La mission Dragonfly, prévue pour 2034, devrait permettre de confirmer ces résultats sur place.
La lune Titan, plus grande que la planète Mercure, est un monde fascinant pour les scientifiques. Elle possède des lacs et des mers de méthane et d’hydrocarbures liquides, ainsi que des composés chimiques complexes similaires à ceux qui pourraient être à l’origine de la vie. Le cyanure d’hydrogène, particulièrement abondant sur Titan, est un élément clé de la chimie prébiotique, capable de former les bases nucléiques et les acides aminés nécessaires à la vie.
Or, le cyanure d’hydrogène est une molécule polaire, tandis que le méthane et l’éthane sont apolaires. En théorie, ces deux types de molécules devraient se repousser, comme l’eau et l’huile. L’énergie nécessaire pour les combiner est généralement supérieure à celle qui les séparerait. Cependant, les recherches menées par les équipes de Chalmers et de la NASA ont révélé une interaction surprenante dans les conditions glaciales de Titan (environ -180 °C).
L’étude a débuté lorsque des scientifiques du JPL ont observé des anomalies lors d’expériences simulant l’atmosphère de Titan. Ils ont constaté un changement dans le mélange des molécules, mais n’ont pas pu l’expliquer. C’est alors qu’ils ont collaboré avec des chimistes de l’Université Chalmers pour approfondir leurs recherches.
« C’est une découverte très intéressante qui peut nous aider à comprendre quelque chose à très grande échelle. La lune Titan est aussi grande que la planète Mercure. »
Martin Rahm, chimiste à l’Université de technologie Chalmers
Les chercheurs ont abaissé la température à -180 °C et ont fait croître des cristaux de cyanure d’hydrogène. Ensuite, ils ont ajouté du méthane, de l’éthane, du propane et du butane. Grâce à la spectroscopie Raman, ils ont observé des modifications subtiles dans les vibrations du cyanure d’hydrogène, indiquant une interaction avec le méthane et l’éthane. La modélisation informatique a confirmé que ces substances incompatibles formaient de nouveaux co-cristaux stables dans ces conditions extrêmes.
Dans l’environnement glacé de Titan, les molécules ne vibrent pas autant qu’à des températures plus élevées, ce qui permet au méthane et à l’éthane de s’insérer dans la structure cristalline du cyanure d’hydrogène. Ce phénomène démontre que des molécules normalement repoussées peuvent interagir et se combiner dans des conditions spécifiques.
Selon Martin Rahm,
« La question que nous avons posée était un peu folle : ces mesures pourraient-elles s’expliquer par une structure cristalline dans laquelle du méthane ou de l’éthane est mélangé à du cyanure d’hydrogène ? Cela va à l’encontre de la règle de la chimie, ‘le semblable dissout le semblable’, ce qui signifie en gros qu’il ne devrait pas être possible de combiner ces substances polaires et non polaires. »
Martin Rahm, chimiste à l’Université de technologie Chalmers
Cette découverte pourrait avoir des implications importantes pour notre compréhension de la géologie de Titan et de son paysage unique, caractérisé par des lacs, des mers et des dunes de sable. Bien que ces résultats soient prometteurs, les scientifiques devront attendre l’atterrissage de la sonde Dragonfly en 2034 pour les confirmer sur place. En attendant, cette recherche souligne l’importance de rester ouvert aux surprises que la chimie fondamentale peut nous réserver.
L’équipe de recherche prévoit d’étudier d’autres substances non polaires qui pourraient également se combiner au cyanure d’hydrogène dans des conditions similaires.
Cet article est paru sur detikInet