Peut-on marcher, vivre ou trouver la vie sur Saturne ?
On ne peut pas marcher sur Saturne, car elle n'a pas de surface solide. Ce qui ressemble à une surface sur les photos n'est que le sommet de ses nuages ; en dessous, l'atmosphère d'hydrogène et d'hélium devient simplement de plus en plus dense et chaude jusqu'à se changer en fluide, sans jamais rencontrer de sol. La vie telle que nous la connaissons est très improbable sur Saturne elle-même, mais deux de ses lunes, Encelade et Titan, comptent parmi les endroits les plus prometteurs du Système solaire pour la chercher.
Sommaire
Pourquoi il n'y a nulle part où se poser
Saturne est une géante gazeuse. Son atmosphère n'est pas une mince pellicule posée sur de la roche, comme sur Terre : elle constitue l'essentiel de la planète. Les scientifiques définissent un niveau de référence où la pression vaut 1 bar, à peu près la pression au niveau de la mer sur Terre, et l'appellent « surface » par commodité. On y rapporte le rayon, la gravité et la température de Saturne, mais il n'y a rien de solide où atterrir.
Plus bas, il n'existe aucune frontière nette entre gaz et liquide. Sous une pression énorme, l'hydrogène devient un fluide supercritique, puis, vers un million de bars et au-delà, un liquide métallique conducteur d'électricité (voir la structure interne). Même le noyau de Saturne serait un mélange diffus d'éléments lourds et d'hydrogène plutôt qu'une boule rocheuse sur laquelle se tenir.
Que se passerait-il si l'on essayait ?
Imaginons une arrivée à Saturne en combinaison spatiale, suivie d'une descente depuis le sommet des nuages. Chaque étape est mortelle, pour des raisons différentes.
Au sommet des nuages (environ 1 bar)
- Le froid : environ -140 °C (voir température).
- Pas d'oxygène : l'air est surtout fait d'hydrogène et d'hélium, avec des traces de méthane et d'ammoniac (voir l'atmosphère).
- Le vent : les courants-jets atteignent environ 1 800 km/h près de l'équateur, plusieurs fois la vitesse des ouragans terrestres les plus violents.
- La gravité : étonnamment familière, environ 1,065 fois celle de la Terre ; on se sentirait à peine plus lourd (voir gravité et poids).
Faute de sol, on continuerait simplement de tomber.
À travers les couches nuageuses
Sous les nuages d'ammoniac se trouveraient des couches d'hydrosulfure d'ammonium, puis des nuages d'eau, vers 10 à 20 bars, où la température approche celle d'une journée douce sur Terre. C'est la seule zone où température et présence d'eau rappellent les conditions nécessaires à la vie, mais la pression y est 10 à 20 fois supérieure à la nôtre et l'air reste irrespirable. Une convection violente y alimente la foudre et les tempêtes géantes de Saturne.
Encore plus bas
Pression et température continuent de grimper. En quelques milliers de kilomètres, la température atteint des milliers de degrés et la pression des dizaines de milliers de bars : aucun matériau ni aucune sonde connus n'y survivraient. La sonde Galileo, entrée dans l'atmosphère de Jupiter en 1995, a cessé d'émettre vers 23 bars. Cassini, au terme de sa mission en septembre 2017, a été volontairement précipitée dans l'atmosphère de Saturne et s'est désintégrée bien au-dessus des nuages (voir le Grand Finale).
Quelque chose pourrait-il vivre dans l'atmosphère de Saturne ?
En 1976, Carl Sagan et Edwin Salpeter ont imaginé des organismes flottants hypothétiques dans l'atmosphère de Jupiter, des « flotteurs » gonflés de gaz dérivant à des altitudes aux températures modérées. La même spéculation peut s'appliquer à Saturne. Les scientifiques la jugent peu probable, pour plusieurs raisons :
- Un brassage vertical permanent. La convection entraînerait tout organisme vers une chaleur mortelle ou un froid intense.
- Aucune surface stable ni réservoir liquide. Sur Terre, la vie est apparue dans l'eau liquide au contact de minéraux ; sur Saturne, l'eau n'existe que sous forme de gouttelettes et de glace dans les nuages.
- Peu de sources d'énergie. La lumière solaire y est environ 90 fois plus faible que sur Terre, et les contrastes chimiques restent limités dans une atmosphère d'hydrogène bien mélangée.
Aucun indice de vie dans l'atmosphère de Saturne n'a été trouvé, et aucune mission ne propose d'y en chercher.
L'être humain pourrait-il un jour vivre près de Saturne ?
Vivre sur Saturne voudrait dire vivre dans son atmosphère. Un habitat flottant buterait sur un problème de base : l'air de Saturne est surtout de l'hydrogène, déjà le gaz le plus léger, si bien qu'un ballon rempli d'air respirable coulerait. Seul un ballon gonflé d'hydrogène chauffé pourrait flotter, ce qui exigerait des structures gigantesques et une énergie constante. Ajoutez les vents extrêmes, le froid et l'éloignement (un signal radio met de 67 à 92 minutes pour rejoindre la Terre ; voir la distance Terre-Saturne) : l'atmosphère de Saturne est l'un des endroits les moins propices du Système solaire à une installation humaine.
Les lunes de Saturne sont plus réalistes, à très long terme. Titan, surtout, offre un sol solide, une atmosphère d'azote dense à 1,45 bar qui dispenserait de combinaison pressurisée (même s'il y fait environ -179 °C et qu'il n'y a pas d'oxygène), et une faible gravité. Son environnement radiatif est clément, notamment parce que son épaisse atmosphère protège la surface.
Où la vie pourrait exister : les lunes de Saturne
La véritable recherche de vie dans le système de Saturne se concentre sur deux lunes, présentées en détail sur la page vie sur Titan et Encelade :
| Lune | Pourquoi elle est prometteuse |
|---|---|
| Encelade | Océan global d'eau salée sous la glace ; ses panaches au pôle Sud contiennent eau, sels, molécules organiques, hydrogène moléculaire et phosphates (annoncés en 2023) |
| Titan | Lacs et mers de méthane et d'éthane liquides, chimie organique complexe et océan d'eau souterrain profond |
Cassini a traversé à plusieurs reprises les geysers d'Encelade et y a trouvé la plupart des ingrédients jugés nécessaires à la vie : eau liquide, énergie et chimie. Le giravion Dragonfly de la NASA doit être lancé en juillet 2028 et atteindre Titan en 2034 pour étudier sa chimie prébiotique.
Questions fréquentes
Peut-on marcher sur Saturne ?
Non. Saturne n'a pas de surface solide : son atmosphère devient progressivement plus dense et plus chaude jusqu'à se changer en fluide. Un visiteur s'enfoncerait jusqu'à être écrasé et brûlé.
Que se passerait-il si l'on tombait dans Saturne ?
On traverserait d'abord des nuages glacials vers -140 °C et des vents d'ouragan, puis des couches où pression et température ne cessent d'augmenter. Bien avant d'atteindre quoi que ce soit de solide, la chaleur et la pression détruiraient tout être humain comme toute sonde.
Y a-t-il de la vie sur Saturne ?
Aucune vie n'a été trouvée sur Saturne, et les scientifiques la jugent très improbable en raison du brassage permanent, des pressions extrêmes et de l'absence d'environnement liquide stable. Ses lunes Encelade et Titan sont de bien meilleures candidates.
Une sonde pourrait-elle se poser sur Saturne ?
Non, il n'y a rien sur quoi se poser. Une sonde ne peut que descendre dans l'atmosphère jusqu'à ce que la pression et la chaleur la détruisent, comme ce fut le cas pour Cassini en 2017.
Sources
- NASA Science : Saturn
- NASA Science : Enceladus
- Sagan, C. et Salpeter, E. E. (1976), « Particles, environments, and possible ecologies in the Jovian atmosphere », The Astrophysical Journal Supplement Series
- Postberg, F. et al. (2023), « Detection of phosphates originating from Enceladus's ocean », Nature