Du sel dans l’océan d’Europe, lune de Jupiter

europa remastérisé
Image mosaïque de Europe, satellite galiléen de Jupiter, capturée par la sonde spatiale Galileo lors de survols en 1995 et 1998. L’image d’origine (voir plus bas) a été revue et améliorée. Les pôles sont à gauche et à droite. Dans ces régions, le blanc et le bleu qui dominent, indiquent une densité plus importante de glace d’eau pure. Quant aux vaisseaux rouges et ocres qui veinent les régions équatoriales, il s’agit de matériaux non aqueux qui s’accumulent dans ces lignes de fractures

D’après une étude, les dépôts bruns à la surface d’Europe serait du sel issu de son océan.

On connait l’existence d’Europe, l’un des quatre plus grands satellites naturels de Jupiter, grâce à Galilée, mais ce n’est que depuis l’ère spatiale et l’approche de la planète géante par les missions Voyager que nous avons constaté un monde étonnant, zébré d’une multitude de lignes colorées et de taches intrigantes qui contrastent avec sa surface glacée. Dépêchée sur place, au cours des années 1990, la sonde spatiale Galileo prit le temps d’explorer Jupiter et ses lunes, et bien entendu de photographier et cartographier la surface d’Europe. Vingt ans après son arrivée (Galileo a sombré dans l’atmosphère de Jupiter en 2003), nombreuses sont les équipes de chercheurs qui se sont intéressées de prés à ses données pour étudier la géomorphologie de cet astre de 3 121 km de diamètre et de tenter de percer ses secrets. Ainsi, insoupçonné durant des siècles, ce satellite galiléen montre des signes tangibles de la présence d’un vaste océan d’eau liquide caché sous son épaisse surface gelée. Avec Encelade et peut-être Ganymede, c’est un des mondes potentiellement habitable de notre Système solaire qui concentre le plus l’attention des scientifiques.

Ses teintes bleutées et blanches témoignent de densité différente de la glace, mais ces taches et rayures ocre, de quoi peuvent-elles être faites ? Probablement de sels, répondent les planétologues, en vertu des analyses effectuées par Galileo et certains télescopes terrestres lesquelles signalent la présence de soufre et de magnésium. En outre, leur association avec des terrains relativement jeunes suggère que ces matériaux émergent de l’intérieur.

Résultat obtenu en laboratoire après des dizaines d’heures d’expositions de l’échantillon de sel à un faisceau d’électrons. Le chlorure de sodium a viré au jaune-brun ce qui, spécialement, est semblable à ce qui est observé par la sonde Galileo à la surface d’Europe
Résultat obtenu en laboratoire après des dizaines d’heures d’expositions de l’échantillon de sel à un faisceau d’électrons. Le chlorure de sodium a viré au jaune-brun ce qui, spécialement, est semblable à ce qui est observé par la sonde Galileo à la surface d’Europe

Pour tenter d’élucider le mystère de leur composition, une équipe dirigée par Kevin Hand du JPL a eu l’idée de mettre « Europe en cannette » (Europa in a can). C’est ainsi qu’ils ont baptisé leur expérience exposée dans Geophysical Research Letters. « Les réglages du laboratoire imitent les conditions à la surface d’Europe en termes de température, pression et exposition aux radiations », commente le principal auteur de l’article. « Le spectre de ces matériaux peut être comparé à ceux collectés par les sondes et les télescopes ».

Bien sûr, une simple pincée de sel — en l’occurrence du chlorure de sodium, comme dans nos cuisines —, placée dans une chambre à vide et soumis à la température moyenne d’Europe (- 173 °C) n’a pas suffi. En effet, cette lune, distante de 671 000 km de Jupiter, est constamment baignée de particules accélérées par le champ magnétique de la planète gazeuse, aussi les scientifiques ont-ils bombardé leurs échantillons d’électrons. Puisque ce phénomène peut jouer en théorie un rôle déterminant dans la composition des dépôts affleurants en surface, l’équipe a souhaité tester cette possibilité. Un autre ingrédient à ne pas négliger est le temps d’exposition des rayonnements. Dans le cadre de cette expérience, quelques dizaines d’heures furent nécessaires pour simuler un siècle. Les résultats furent à la hauteur de leurs attentes : les sels prirent une coloration jaune-brun qui a tout de suite rappelé ce qui est observé à la surface du satellite galiléen. En allongeant le temps, les échantillons devenaient encore plus sombres. Pour les auteurs, cela peut être utile pour dater et caractériser ces zébrures.

« Nous avons beaucoup de questions au sujet d’Europe, intervient Curt Niebur de la NASA, la plus importante et la plus difficile à répondre est celle de la vie ? Ces recherches sont importantes parce qu’elles permettent de nous concentrer sur des questions auxquelles nous pouvons définitivement répondre comme si oui ou non, Europe est habitable ? Le directeur des programmes vers les planètes externes ajoute, une fois que nous aurons ces réponses, nous pourrons aborder la grande question de la vie dans l’océan sous son épaisse couche de glace ».

Dans cette perspective justement, une mission vers Europe et Jupiter est en chantier pour une exploration d’au moins trois ans prévue au cours de la prochaine décennie. Parmi les 33 propositions d’instruments qui vont l’équiper, la NASA a annoncé n’en retenir que neuf. Parmi eux, ICEMag (Interior Characterization of Europa using Magnetometry) et MICE (Mapping Imaging Spectrometer for Europa). Comme son nom l’indique, le premier va s’intéresser au champ magnétique de cette lune. Ses interactions avec celui de Jupiter, mesurées par Galileo, ont en effet trahi son existence. Pour les spécialistes, cela suppose la présence d’un fluide conducteur comme de l’eau salée. Quant à MISE, son objectif est de déterminer la composition de sa surface et d’appréhender ses liens avec les entrailles de ce satellite naturel. L’instrument sondera et cartographiera la distribution de la matière organique, des sels, des hydrates acides, de la glace d’eau, etc. afin de déterminer son habitabilité. « Nous n’avons pas seulement besoin de savoir ce qu’il y a, mais aussi comment le système fonctionne » explique Diana Blaney qui supervise l’instrument. Sa surface reflète son for intérieur.

Future mission de la NASA vers Europe
Future mission de la NASA vers Europe

Crédit photo : NASA/JPL-Caltech/SETI Institute.

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