De la vapeur d'eau détectée dans l'atmosphère de Ganymède, la plus grande lune du Système solaire

Pour la première fois, des astronomesastronomes ont détecté de la vapeur d'eau dans l'atmosphèreatmosphère de Ganymede, une des quatre lunes galiléennes de Jupiter. Cette découverte renforce l'intérêt de cette lunelune dont on sait aujourd'hui qu'elle abrite un océan d’eau salée à l’état liquide, piégé entre deux couches de glace à plus de 160 kilomètres sous sa surface. Comme sur Europe et CallistoCallisto, deux autres lunes de Jupiter.

Cette découverte, on la doit à une équipe d'astronomes, sous la direction de Lorenz Roth du KTH Royal Institute of Technology de Stockholm, en Suède, qui, en fouillant dans de vielles données d'HubbleHubble afin de préparer les observations de la mission Juno, a fait cette incroyable découverte. En effet, comme le souligne le communiqué de l’ESA et de la Nasa, « là où il y a de l'eau, il pourrait y avoir la vie telle que nous la connaissons ». Cela dit, si cette condition est nécessaire à l'existence d'une forme de vie, si simple soit-elle, elle n'est évidemment pas suffisante. Il faut aussi une source d'énergie et des éléments essentiels (le carbonecarbone C, l'hydrogènehydrogène H, l'azoteazote N, l'oxygèneoxygène O, le phosphorephosphore P et le soufresoufre S) regroupés sous l'acronyme CHNOPS.

Des données initiales mal interprétées

En comparant des spectres réalisés par l'instrument Stis d'Hubble dans l'ultravioletultraviolet en 1998 et 2010, avec des observations plus récentes réalisées en 2018 avec l'instrument COS pour mesurer la quantité d'oxygène atomique dans l'atmosphère de Ganymede, les astronomes se sont rendus compte d'une mauvaise interprétations des données initiales. Alors que l'on supposait à partir des observations de 1998, la présence d'oxygène atomique dans l'atmosphère de GanymèdeGanymède, les astronomes sont arrivés à la conclusion que, finalement, il n'y en avait pas tant que cela, contrairement à l'oxygène moléculaire bien plus présent dans l'atmosphère de Ganymède.

Pour expliquer cette découverte, l'équipe de Lorenz Loth a remarqué que la température de surface de Ganymède varie fortement tout au long de la journée et, vers midi, près de l'équateuréquateur, elle peut devenir suffisamment chaude pour que la surface glacée libère de petites quantités de moléculesmolécules d'eau. En effet, les différences perçues entre les images UV, acquises à différentes époques (de 1998, 2010 et 2018) sont directement corrélées à l'endroit où l'eau serait attendue dans l'atmosphère lunaire. « Au départ, seul l'O₂ avait été observé, a expliqué Lorenz Roth. Cela se produit lorsque des particules chargées érodent la surface de la glace. La vapeur d'eau que nous avons maintenant mesurée provient de la sublimation de la glace causée par la fuite thermique de vapeur de H₂O des régions glacées chaudes. »

Les Lunes de Jupiter abriteraient des habitats en profondeur

Cette découverte renforce l'attrait de la mission Juice de l'Agence spatiale européenne qui a notamment pour mission d'observer Ganymède. Lancée en 2022, JuiceJuice atteindra Jupiter en 2029. Elle travaillera pendant au moins trois ans pour observer Jupiter et mener des études approfondies de trois de ses plus grandes lunes glacées (Europa, Ganymède et Callisto) dont on sait aujourd'hui qu'elles abritent des océans internes. « Juice sera d'une importance capitale pour déterminer le potentiel d'habitabilité des planètes présentant potentiellement des océans, au-delà de la nôtre », a souligné Günther Hasinger, directeur des programmes scientifiques de l'ESA. Si le calendrier se déroule comme prévu, la mission devrait s'achever en juin 2033.

Les résultats de l'équipe de Lorenz Roth peuvent donc « fournir aux équipes des instruments de Juice des informations précises qui peuvent être utilisées pour affiner les plans d'observation afin d'optimiser l'utilisation de Juice ».