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Exobiologie : une astuce pour chercher la vie sur Europe

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La surface d'Europe, la lune de Jupiter, fait penser à une banquise tourmentée, particulièrement à l'équateur où se trouvent des terrains dits chaotiques. Selon des planétologues ayant conduit des simulations numériques de l'océan emprisonné sous cette banquise, ces terrains trahiraient des mouvements de convection au sein de cette masse d'eau, avec pour conséquence des diapirs de glace. D'où la possibilité de chercher en surface des restes d'hypothétiques organismes vivants.

La banquise d'Europe en vue rapprochée. Elle a été prise lors de la mission Galileo. Le caractère chaotique de ces terrains laisse penser que de la glace se fracture de temps en temps pour laisser remonter de l'eau liquide en surface. Au contact du vide spatial, elle doit geler rapidement, emprisonnant peut-être des formes de vie. © Nasa

Lorsqu'on envisage de chercher une forme de vie ailleurs que sur Terre dans le Système solaire, le nom d'une lune de Jupiter revient souvent. Il s'agit d'Europe (Europa en anglais). Les missions Voyager ont révélé qu'elle était couverte d'une banquise peu cratérisée comparée à la surface de la Lune. Elle est donc jeune, sans quoi elle aurait gardé la mémoire des multiples impacts qu'elle a dû subir. La découverte du volcanisme sur Io a accrédité l'idée que les forces de marée qui chauffent l'intérieur d'Io doivent aussi, dans une moindre mesure, chauffer l'intérieur d'Europe.

Planétologues et exobiologistes n'ont pas tardé à en tirer les conclusions qui s'imposaient. La surface d'Europe devait être l'analogue de la banquise sur Terre et recouvrir un océan d'eau liquide. Cet océan pouvait abriter des formes de vie tirant leur énergie par chimiosynthèse à partir de cheminées hydrothermales, comme on en avait découvert sur Terre pendant les années 1970. Cette hypothèse a depuis lors été largement médiatisée notamment par les œuvres d'Arthur Clarke. Elle fait rêver, et il est même possible que la meilleure chance d'étudier un jour une forme de vie extraterrestre se trouve dans l'océan d'Europe, et pas quelque part sur Mars.

Pour en avoir le cœur net, il faudrait envoyer un robot d'exploration, mais toute la question est de savoir si la banquise d'Europe est suffisamment mince pour que ce robot puisse se frayer un passage en faisant fondre la glace pour accéder à l'océan d'Europe.

Cette vue des terrains chaotiques d'Europe est large de 238 par 225 km. Elle a été prise par la sonde Galileo, et fait penser à la banquise terrestre. © Nasa

Des extrêmophiles « européens » dans des météorites ?

Si l'on en croit le grand physicien Freeman Dyson l'idée de forer à travers les glaces d'Europe est probablement une perte de temps. Il a fait remarquer que les observations de la surface de la lune de Jupiter par les sondes Voyager montraient que sa banquise était couverte de zones de fractures. La mission Galileo a largement confirmé ces observations, et elle a fourni des images détaillées de zones que l'on appelle des terrains chaotiques (ou terrains de chaos), en particulier à proximité de l'équateur d'Europe. En exogéologie, un terrain de chaos est une surface planétaire où les zones de crêtes, de fissures et de plaine sont confuses et mêlées les unes aux autres. Dans le cas d'Europe, cela fait parfois penser à la banquise en débâcle qui aurait brutalement gelé à nouveau.

Selon Dyson, cela impliquerait que de l'eau de l'océan d'Europe remonte naturellement en surface, et surtout que la glace est suffisamment peu épaisse pour que cela soit arrivé aussi lors d'impacts d'astéroïdes. Non seulement il se pourrait que l'on trouve en surface des blocs de glace contenant des formes de vie prises au piège à l'occasion de ces remontées d'eau liquide, mais la banlieue d'Europe pourrait aussi bien être remplie d'échantillons de son océan éjectés en orbite à l'occasion de ces impacts. Inutile de chercher à pénétrer dans l'océan d'Europe et peut-être même de s'y poser, selon le physicien. Il suffirait d'envoyer une sonde inspecter des fragments de la banquise d'Europe dans l'espace. L'idée est particulièrement ingénieuse, surtout lorsqu'on se rappelle que la nature a déjà mis gracieusement à notre disposition depuis longtemps des échantillons de la surface de la Lune et de Mars sous forme de météorites terrestres.

Une vue d'artiste en coupe de la banquise d'Europe. Des diapirs de glace salés sont en train de remonter sous une région des terrains chaotiques d'Europe. © Nasa, JPL-Caltech

Océan salé en convection sur Europe

De chercheurs viennent d'ailleurs de publier dans Nature Geoscience un article qui apporte un peu d'eau au moulin de Dyson. Ils ont modélisé sur ordinateur la dynamique de l'océan d’Europe et ses interactions avec la banquise. Les calculs ont montré qu'il était possible d'expliquer la curieuse concentration des terrains chaotiques d'Europe vers son équateur. Les sources de chaleur à l'intérieur de la lune glacée seraient assez importantes pour entraîner de larges mouvements de convection. Les eaux les plus chaudes remonteraient en direction de la banquise vers l'équateur, et les plus froides s'enfonceraient non loin des pôles. Ces remontées d'eau chaude favoriseraient la formation de diapirs de glace à l'équateur qui provoqueraient la fracturation de la banquise.

Si les planétologues ont raison, cela veut donc dire qu'il doit exister d'importantes sources de chaleur dans l'océan d'Europe, et donc un environnement favorable à la vie, fût-elle sous forme d'extrêmophiles. Cela signifie probablement aussi que l'on pourrait avoir accès à des échantillons frais de cet océan, peut-être avec des formes de vie piégées dans la glace, simplement en explorant en surface certaines parties des terrains chaotiques à l'équateur d'Europe.