De l'oxygène pourrait pénétrer dans l'océan d'Europe, une lune potentiellement habitable de Jupiter

Au moment où la recherche d'une vie ailleurs que sur Terre va rentrer dans une nouvelle phase avec le télescope James-Webb, il n'est pas inutile de rappeler qu'au début des années 1980, dans son fameux roman 2010 : Odyssée deux, Arthur Clarke -- le célèbre inventeur du concept de satellite géostationnaire -- prenait déjà au sérieux l'idée que des formes de vie pouvaient peut-être exister dans l'océan sous la banquisebanquise d'Europe, la lunelune glacée de JupiterJupiter.

Il ne faisait que reprendre en partie pour son roman de hard SF les résultats que l'on venait juste d'obtenir après le succès des missions Voyager 1Voyager 1 et 2 lors de leurs visites des lunes de Jupiter. Comme Futura l'avait expliqué dans de précédents articles, la découverte du volcanisme de Io avait alors été faite et les premières images rapprochées de la banquise d'Europe avaient été obtenues.

Inspirés par celles des formes de vie au voisinage des sources hydrothermalessources hydrothermales dans les abysses au cours des années 1970, certains avaient spéculé qu'il pourrait en exister de similaires dans l'océan d'Europe, avec un volcanismevolcanisme provenant, comme dans le cas de IoIo, des forces de maréeforces de marée du système jupitérien. C'est peut-être ainsi que la vie sur Terre est née, dans les parois des cheminéescheminées de sources hydrothermales similaires pendant l'HadéenHadéen ou au début de l'ArchéenArchéen.

Ces idées n'ont fait que prendre de plus en plus de poids avec les années, au point que des missions à destination d'Europe, directement ou indirectement, ont été envisagées ou sont déjà en préparation comme Juice et surtout Europa Clipper.

De l'oxygène non biogénique sur Europe

Rappelons que sur notre Planète bleue, les sources hydrothermales découvertes dans les océans depuis les années 1970 au voisinage des zones volcaniquement actives sont des oasis de vie tirant leur énergie de la chimiosynthèsechimiosynthèse à base de soufresoufre, sans la lumièrelumière du Soleil. On a de bonnes raisons de penser que l'utilisation de l'oxygèneoxygène par des formes vivantes a été une étape importante pour l'évolution car cela permet de disposer d'une source d'énergie bien plus efficace.

Cet oxygène est essentiellement produit sur Terre par photosynthèsephotosynthèse et on voit donc mal comment cela pourrait arriver dans l'océan global sous la banquise d'Europe, qui est déjà de toute façon bien loin du Soleil. On pourrait donc penser qu'il s'agit là d'un facteur limitant vers l'évolution de forme de vie complexe sur Europe. En effet, certains se demandent si la fameuse explosion cambrienneexplosion cambrienne sur Terre n'a pas été favorisée par une plus grande quantité d'oxygène disponible.

Pourtant, un groupe de chercheurs en planétologie mené par des membres de l'University of Texas à Austin (USA) avance dans un article publié dans Geophysical Research Letters, et dont une version résumée est en accès libre, que l'océan d'Europe pourrait être aussi riche en oxygène que les océans de la Terre.

Une vue d'artiste de la banquise d'Europe. Les geysers détectés pourraient provenir directement de l'océan d'Europe, éjectant en surface des molécules biologiques et pas simplement organiques. Ces molécules seraient malheureusement détruites en surface à cause des radiations. © Nasa, JPL-Caltech

L'idée n'est pas nouvelle en fait, mais elle est ici soutenue par des simulations numériquessimulations numériques prenant en compte l'impact de l'important flux de particules chargées bombardant la surface glacée d'Europe, un flux si important que l'on sait qu'il rend difficile pendant un temps assez limité, même avec durcissement de l'électronique, le fonctionnement d'une sonde en orbiteorbite rapproché autour d'Europe.

Le modèle physique implémenté se concentre sur le comportement de la glace salée de la banquise au niveau des analogues de ce que l'on appelle des paysages de chaos en géomorphologie sur Terre. Dans le cas d'Europe, il s'agit de paysages constitués de fissures, de crêtes et de blocs de glace qui couvrent un quart du monde glacé.

À priori, l'oxygène généré par dissociation des moléculesmolécules d'eau de la glace sous l'action des photons solaires non filtrés par une atmosphèreatmosphère, comme c'est le cas sur Terre, et surtout sous l'action des particules chargées, très énergétiques dans la magnétosphèremagnétosphère proche de Jupiter, ne devrait pas pouvoir diffuser à travers la banquise épaisse de plus de 10 km au moins couvrant Europe.

Une image d'un terrain chaotique à la surface d'Europe, la lune de Jupiter. © Nasa, JPL-Caltech, Institut Seti

Toutefois, on a des raisons de penser qu'au niveau des terrains chaotiques, il existe de la saumuresaumure connectant la surface d'Europe à son intérieur. Les simulations numériques laissent penser que ce fluide pourrait se charger en oxygène et diffuser, percoler à travers les fractures de la banquise sous ces terrains, finissant par rejoindre l'océan interne.

Il existe toutefois une large incertitude sur l'apport d'oxygène qui en résulte, d'un facteur 10.000 en fait, même si les calculs laissent aussi penser qu'environ 86 % de l'oxygène produit en surface devrait rejoindre l'intérieur d'Europe.

On en saura peut-être plus une fois le lancement de la sonde Europa Clipper effectué si tout va bien en 2024. Mais il faudra attendre son arrivée autour de Jupiter en 2030 pour que les études commencent.