Il y a peut-être de la vie dans l'océan global d'Europe et la glace de sa banquise trahit peut-être son existence. En cherchant à mieux comprendre le rayonnement exploitable de cette glace pour que des missions futures puissent découvrir peut-être des biosignatures de cette vie, les chercheurs ont découvert qu'elle devrait luire dans le visible sur la face nocturne d'Europe en réponse aux rayons cosmiques qui bombardent sa surface.

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[EN VIDÉO] La mission Europe Sommes-nous seuls dans le Cosmos ? Europe, une des lunes de Jupiter, pourrait nous aider à répondre à cette question ? C'est en effet, l'endroit de notre Système solaire où nous avons le plus de chances de trouver de la vie aujourd’hui...

On vient de fêter l'anniversaire de Carl Sagan, qui hélas n'est plus avec nous, tout comme son collègue et ami André Brahic avec lequel il était impliqué dans les missions Voyager. Celles-ci nous ont permis d'observer de plus près Europe, la lunelune glacée de JupiterJupiter, clairement recouverte par une banquisebanquise globale. Toutes les études menées par la suite ont confirmé que sous cette banquise se trouvait un océan d'eau liquideliquide. On a de bonnes raisons de penser qu'au fond de cet océan doit se trouver par endroits des zones volcaniquement actives. Europe est en effet soumise à d'importantes forces de maréeforces de marée et on sait que sa voisine, IoIo, est en réponse à ces forces, un monde infernal avec un volcanismevolcanisme copieux.

Carl Sagan a été un des pionniers de l'exobiologieexobiologie et s'il était encore parmi nous, on peut raisonnablement penser qu'il suivrait de près les préparatifs de la mission Europa ClipperEuropa Clipper et qu'il lirait avec intérêt un article publié dans Nature Astronomy par des membres du mythique Jet Propulsion Laboratory (JPL) en Californie. Cet article a été écrit sous la direction de Murthy Gudipati, en poste au JPL et également membre de la mission Europa Clipper. Il porteporte sur l'étude en laboratoire des équivalents des glaces à la surface d'Europe. Équivalents, dont on doit bien connaître les propriétés pour pouvoir les étudier ensuite sur Europe à la recherche d'anomaliesanomalies qui pourraient être bavardes en ce qui concerne la recherche d'une vie ailleurs dans le Système solaireSystème solaire.

Une vue d'artiste d'Europe avec sa banquise, son océan d'eau liquide. Au loin, Io est le lieu d'une importante éruption volcanique.  © Nasa
Une vue d'artiste d'Europe avec sa banquise, son océan d'eau liquide. Au loin, Io est le lieu d'une importante éruption volcanique.  © Nasa

Des glaces qui luisent dans le visible sous l'effet des rayons cosmiques

Pour comprendre de quoi il en retourne, il faut savoir que Jupiter possède la plus grande magnétosphèremagnétosphère planétaire du Système solaire et comme dans le cas de la TerreTerre, les lignes de champs magnétiqueschamps magnétiques y canalisent des particules chargées à hautes énergiesénergies qui sont, par exemple, responsables de spectaculaires aurores boréales. Malheureusement, il en résulte aussi que la surface d'Europe est bombardée par ces rayons cosmiquesrayons cosmiques et que même une sonde avec un certain durcissement de son électronique, comme on dit, ne pourrait pas tenir bien longtemps, pas même en orbiteorbite ce qui explique que ce sont surtout des survolssurvols d'Europe qui ont été envisagés.

Les planétologues se sont intéressés aux effets de ces rayons cosmiques sur les glaces supposées exister à la surface de la banquise d'Europe. Pour cela, ils ont reconstitué ces glaces en laboratoire en partant de l'hypothèse qu'elles contenaient aussi des sels communément connus sur Terre, tels que le sulfate de magnésiummagnésium (sel d'Epsom) et le chlorure de sodiumsodium (notre sel de cuisine). Il ne s'agit pas d'une hypothèse gratuite mais bien de ce que suggèrent les précédentes observations de la surface d'Europe fournies par des sondes comme GalileoGalileo.

Cette illustration de la lune de Jupiter, Europe, montre comment sa surface glacée peut briller sur sa face nocturne, le côté opposé au Soleil. Les variations de la lueur et de la couleur de la lueur elle-même pourraient révéler des informations sur la composition de la glace à la surface d'Europe. © Nasa, JPL-Caltech
Cette illustration de la lune de Jupiter, Europe, montre comment sa surface glacée peut briller sur sa face nocturne, le côté opposé au Soleil. Les variations de la lueur et de la couleur de la lueur elle-même pourraient révéler des informations sur la composition de la glace à la surface d'Europe. © Nasa, JPL-Caltech

Ils ont ensuite soumis des glaces de compositions différentes à des faisceaux d'électronsélectrons à hautes énergies en utilisant l'Ice Chamber for Europa's High-Energy Electron and Radiation Environment Testing (ICE-HEART) qui se trouve à Gaithersburg, Maryland (États-Unis). Les chercheurs s'attendaient à ce que les atomesatomes et les moléculesmolécules dans ces glaces soient excités par les interactions avec les électrons, de sorte qu'en réponse ils allaient se mettre à émettre de la lumièrelumière. Mais, ils ne s'attendaient pas à trouver des différences nettes entre les émissionsémissions résultantes et pourtant c'est bien ce qu'ils ont obtenu.

Non seulement ces différences sont décelables à l'œilœil nu dans le visible mais les spectresspectres obtenus sont aussi différents selon les composés salés. On constate ainsi clairement que les glaces brillent avec une lueur sur la face nocturnenocturne d'Europe qui serait parfois légèrement verte, parfois légèrement bleue ou blanche et avec des degrés de luminositéluminosité variables, selon les matériaux présents.

« Nous avons pu prédire que cette lueur nocturne des glaces pourrait fournir des informations supplémentaires sur la composition de la surface d'Europe. La variation de cette composition pourrait nous donner des indices sur la question de savoir si les conditions sur Europe sont propices à la vie », explique donc Murthy Gudipati.