Cette image combine de vraies photographie avec une 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. © Ted Stryk, Paul Schenk, Paul Byrne
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La lune glacée de Jupiter Europe « luit » dans le noir

ActualitéClassé sous :exobiologie , europe , rayons cosmiques

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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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 lune glacée de Jupiter, clairement recouverte par une banquise globale. Toutes les études menées par la suite ont confirmé que sous cette banquise se trouvait un océan d'eau liquide. 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 marée et on sait que sa voisine, Io, est en réponse à ces forces, un monde infernal avec un volcanisme copieux.

Carl Sagan a été un des pionniers de l'exobiologie et s'il était encore parmi nous, on peut raisonnablement penser qu'il suivrait de près les préparatifs de la mission Europa 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 porte 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'anomalies qui pourraient être bavardes en ce qui concerne la recherche d'une vie ailleurs dans le Système 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

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 magnétosphère planétaire du Système solaire et comme dans le cas de la Terre, les lignes de champs magnétiques y canalisent des particules chargées à hautes énergies qui sont, par exemple, responsables de spectaculaires aurores boréales. Malheureusement, il en résulte aussi que la surface d'Europe est bombardée par ces rayons 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 orbite ce qui explique que ce sont surtout des survols 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 magnésium (sel d'Epsom) et le chlorure de sodium (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 Galileo.

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'électrons 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 atomes et les molécules dans ces glaces soient excités par les interactions avec les électrons, de sorte qu'en réponse ils allaient se mettre à émettre de la lumière. Mais, ils ne s'attendaient pas à trouver des différences nettes entre les émissions résultantes et pourtant c'est bien ce qu'ils ont obtenu.

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

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