Cette illustration représente le vaisseau spatial Europa Clipper de la Nasa. La mission, qui vise un lancement en 2024, examinera si la lune de Jupiter, Europe, et son océan interne ont des conditions propices à la vie. © Nasa, JPL-Caltech
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Exobiologie : il devrait bien y avoir des volcans au fond de l'océan d'Europe

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[EN VIDÉO] Io, Europe, Ganymède et Callisto, les 4 plus grandes lunes de Jupiter  On vous présente en vidéo les satellites galiléens, les quatre plus grandes lunes de Jupiter, découvertes par Galilée début janvier 1610. Vous pouvez les observer danser autour de la géante gazeuse avec une paire de jumelles. 

Les forces de marée autour de Jupiter sont responsables du volcanisme de l'infernale Io. Une étude basée sur des simulations numériques confirme qu'il devrait y avoir aussi des volcans au fond de l'océan global d'Europe, une autre lune de Jupiter. Ces volcans pourraient être associés à des sources hydrothermales où la vie serait apparue et se développerait encore aujourd'hui.

Très peu de temps avant l'arrivée d'une des sondes Voyager aux abords des lunes de Jupiter, Stan Peale, Patrick Cassen et R. T. Reynolds avaient publié en 1979 dans Science un article où ils affirmaient qu'en raison des forces de marée résultant de l'influence de Jupiter, Ganymède et Europe, beaucoup de chaleur devait être produite à l'intérieur de Io.

Cette chaleur provenant de la dissipation de l'énergie mise en jeu dans les déformations de la lune de Jupiter, elle devait engendrer un volcanisme important. De fait, quelques jours après cette publication, en mars 1979, Linda Morabito, alors ingénieur de navigation dans l'équipe de la mission Voyager 1, remarqua un curieux détail sur des photographies prises par la sonde. Tenace, elle décida de s'y intéresser de plus près de sorte que, grâce à son travail, il est plus tard apparu comme la manifestation d'un panache volcanique soufré de 300 kilomètres de hauteur.

La mission Voyager a aussi révélé qu'Europe possédait une banquise globale et mieux, un océan sous cette banquise. La mission Galileo, qui prendra la suite pour étudier plus spécifiquement les lunes de Jupiter et la géante gazeuse en se mettant en orbite autour d'elle de 1995 à 2003, a confirmé ces découvertes et a aidé à conclure qu'il devait également exister des océans d'eau liquide sous la surface de Ganymède et Callisto, les deux autres lunes principales de Jupiter.

Europe et son océan global sont prometteurs pour l'exobiologie. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Nasa

Depuis, les spéculations vont bon train en ce qui concerne l'existence de formes de vie dans l'océan d'eau liquide sous la banquise d'Europe. On peut penser en effet que, tout comme dans le cas de Io, les forces de marée de Jupiter et des autres lunes galiléennes y provoquent des dégagements de chaleur à l'origine d'un volcanisme important. Au fond de l'océan global d'Europe, il pourrait donc y avoir des sources chaudes hydrothermales similaires à celles que l'on connaît sur Terre avec des oasis de vie. D'ailleurs, la vie sur la Planète bleue a peut-être fait son apparition dans de telles sources.

Un modèle numérique de l'histoire thermique d'Europe

Aujourd'hui, une équipe internationale constituée principalement de chercheurs du Laboratoire de planétologie et géodynamique des universités de Nantes et d'Angers vient de publier un article dans Geophysical Research Letters qui se penche plus profondément sur la question de l'occurrence réelle de sources hydrothermales sur le fond de l'océan d'Europe.

Europe doit bien être soumise à des forces de marée, mais toute la question est de savoir si elles peuvent libérer suffisamment de chaleur pour produire un volcanisme important et c'est pourquoi les planétologues ont construit un modèle de l'intérieur d'Europe sous l'influence de ces forces. Le modèle a ensuite été transposé sous la forme d'une simulation numérique en 3D décrivant dans les grandes lignes l'histoire thermique d'Europe sur une durée pouvant être de 4,5 milliards d'années, c'est-à-dire depuis la naissance du Système solaire en supposant qu'Europe soit aussi âgée.

Les calculs montrent que des systèmes volcaniques actifs devraient bel et bien prendre naissance et en particulier au niveau des pôles d'Europe. Si l'histoire thermique de la lune est bien dominée sur une longue échelle de temps par son contenu en radioéléments, une production de chaleur plus importante peut se produire à l'occasion des variations de l'excentricité de l'orbite d'Europe. Les chercheurs envisagent donc une activité magmatique pulsante variable dans le temps sous le contrôle des perturbations gravitationnelles des paramètres orbitaux de la lune de Jupiter.

Nous avons donc des raisons supplémentaires de penser que des sources hydrothermales libérant de la chaleur et des éléments pouvant permettre une chimiosynthèse exploitable par des formes vivantes peuvent exister sur Europe.

Une présentation de la mission Europa Clipper. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Nasa, JPL

On devrait en savoir plus au cours de la prochaine décennie, après en particulier le lancement de la mission Europa Clipper. « La perspective d'un intérieur chaud et rocheux et de volcans sur le fond marin d'Europe augmente les chances que l'océan d'Europe soit un environnement habitable, commente Robert Pappalardo, scientifique du projet Europa Clipper, du Jet Propulsion Laboratory de la Nasa en Californie du Sud. Nous pourrons peut-être tester cela avec les mesures gravimétriques et de compositions chimiques prévues avec Europa Clipper, ce qui est une perspective passionnante. »

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