Europe vue par la sonde Galileo. © Nasa, JPL-Caltech, Seti Institute
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La coquille de glace d'Europe, lune de Jupiter, s'est décalée de 70°

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Des fissures à la surface d'Europe, le plus petit des satellites galiléens, indiquent que sa coquille de glace a tourné de 70 degrés au cours des derniers millions d'années. En plus de soutenir des preuves antérieures de l'existence d'un océan souterrain, cela signifie également que l'histoire géologique de la surface d'Europe doit être réexaminée.

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Europe est un satellite glacé, le quatrième plus grand compagnon de Jupiter et la sixième plus grosse lune du Système solaire. Ce corps, découvert en 1610 par Galilée, comme les trois autres gros satellites de la planète orange, continue d'attiser la curiosité des chercheurs et fait l'objet d'une nouvelle étude menée par Paul Schenk, scientifique principal de l'Universities Space Research Association à l'Institut lunaire et planétaire (LPI). Cette étude, dont les résultats ont été publiés le 29 juillet 2020 dans Geophysical Research Letters, confirme que les grands motifs circulaires à l'échelle globale d'Europe se sont formés lors d'une grande réorientation de sa coque glacée externe par rapport à son axe de rotation, un processus connu sous le nom de vraie dérive (ou migration) du pôle (true polar wander, en anglais). Cela ne peut se produire que si la coquille glacée est découplée, c'est-à-dire flotte librement, séparée du noyau rocheux du satellite par un océan d'eau liquide. Selon Paul Schenk, la coquille de glace et toutes les structures qui s'y sont formées se sont ainsi déplacées de plus de 70 degrés de latitude par rapport à leur lieu de formation. Ce résultat implique que toute l'histoire enregistrée de la tectonique sur Europe devrait être réévaluée.

Une réorientation récente de la coquille de glace d'Europe...

À partir de cartes globales issues des données des sondes Galileo et Voyager, l'équipe de scientifiques a corrélé de grandes fractures à la surface d'Europe avec des dépressions circulaires concentriques précédemment identifiées à la surface. Les cartes globales construites à partir des données de Galileo, en couleur et d'une résolution de 200 mètres, ont révélé que ces mystérieux systèmes de fractures faisaient partie des motifs circulaires de vraie dérive du pôle identifiés précédemment. Les images à haute résolution des fractures à 40 mètres par pixel montrent que les fractures ont une profondeur de plus de 200 mètres. Les fractures traversent tous les terrains connus et montrent ainsi que la déformation liée à l'événement de réorientation globale (ou vraie dérive du pôle) est l'un des derniers événements survenus sur Europe. Ces caractéristiques impliquent également que la coquille de glace flottante sur Europe peut s'être épaissie avec le temps.

Vues en perspective de fractures à la surface d'Europe formées lors de la vraie dérive du pôle. Les grandes fissures traversant la scène de la gauche à en haut à droite ont une largeur d'environ trois kilomètres et une profondeur de 200 mètres. Les doubles crêtes traversant la scène sont de largeur similaire. © P. Schenk, USRA-LPI

...et des prédictions qui pourront bientôt être testées

Francis Nimmo, coauteur de l'étude travaillant à l'université de Californie à Santa Cruz, explique que cette étude prédit par ailleurs des caractéristiques et des propriétés supplémentaires de la coquille de glace. Isamu Matsuyama, coauteur travaillant pour sa part à l'université de l'Arizona, explique que, « En plus de générer des caractéristiques tectoniques à l'échelle globale, la vraie dérive du pôle produit également des perturbations de la gravité et de la forme à l'échelle globale, qui affectent les contraintes de gravité et de forme sur la structure interne ». Tout cela devrait pouvoir être testé par la sonde Europa Clipper, dont le lancement est prévu en 2025. Les cartes que la sonde produira aideront à déterminer l'âge absolu de ces fractures et dépressions et d'autres conséquences de l'événement de dérive du pôle qui les a créées.

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