Europe : faits sur la lune glacée de Jupiter et son océan

Des motifs complexes et magnifiques ornent la surface glacée de la lune Europe de Jupiter, comme le montre cette image en couleur destinée à se rapprocher de l'apparence du satellite à l'œil humain. Les données utilisées pour créer cette vue ont été acquises par le vaisseau spatial Galileo de la NASA en 1995 et 1998. (Crédit image : NASA/JPL/Ted Stryk)

Europe est l'une des lunes galiléennes de Jupiter, avec Io, Ganymède et Callisto. L'astronome Galileo Galilei obtient le mérite d'avoir découvert ces lunes, parmi les plus grandes du système solaire. Europa est le plus petit des quatre, mais c'est l'un des satellites les plus intrigants.

La surface d'Europe est gelée, recouverte d'une couche de glace, mais les scientifiques pensent qu'il y a un océan sous la surface. La surface glacée fait également de la lune l'une des plus réfléchissantes du système solaire.

Des chercheurs utilisant le télescope spatial Hubble ont repéré un possible panache d'eau provenant de la région polaire sud d'Europe en 2012 . Une autre équipe de recherche, après des tentatives répétées pour confirmer les observations, a vu des panaches apparents en 2014 et 2016 . Les chercheurs ont averti que les panaches n'avaient pas encore été entièrement confirmés, mais ils suggèrent qu'il y a de l'eau dans l'océan d'Europe qui se jette à la surface.

Plusieurs vaisseaux spatiaux ont fait des survols d'Europe (dont les Pioneers 10 et 11 et les Voyagers 1 et 2 dans les années 1970). Le vaisseau spatial Galileo a effectué une mission à long terme sur Jupiter et ses lunes entre 1995 et 2003. La NASA et l'Agence spatiale européenne prévoient toutes deux des missions vers Europe et d'autres lunes qui quitteraient la Terre dans les années 2020.

Faits sur Europe

Âge : L'âge d'Europe est estimé à environ 4,5 milliards d'années, soit à peu près le même âge que Jupiter.

Distance du soleil : En moyenne, la distance d'Europe au soleil est d'environ 485 millions de miles (ou 780 millions de kilomètres).

Distance de Jupiter : Europe est le sixième de Jupiter Satellite . Sa distance orbitale de Jupiter est de 414 000 miles (670 900 km). Il faut à Europa trois jours et demi terrestres pour orbiter autour de Jupiter. Europe est verrouillée par les marées, de sorte que le même côté fait face à Jupiter à tout moment.

Taille : Europa a un diamètre de 1 900 miles (3 100 km), ce qui la rend plus petite que la lune de la terre , mais plus grand que Pluton . C'est la plus petite des lunes galiléennes.

Température : La température de surface d'Europe à l'équateur ne dépasse jamais moins 260 degrés Fahrenheit (moins 160 degrés Celsius). Aux pôles de la lune, la température ne dépasse jamais moins 370 F (moins 220 C).

Liste des missions en Europe

• Pioneer 10 (1973 survol du système Jupiter). Cela est passé trop loin d'Europe pour obtenir une image détaillée, mais la mission a noté quelques variations d'albédo (luminosité) à la surface de la lune.
• Pioneer 11 (1974 survol du système Jupiter). Le vaisseau spatial a survolé Europa à près de 375 000 miles (600 000 km), lui permettant seulement de voir quelques variations à la surface.
• Voyager 1 (1979 survol du système Jupiter). A fait un survol lointain d'Europe et a également donné des informations sur la façon dont la gravité d'une lune dans le système de Jupiter influence la gravité des autres. Par exemple, le volcanisme d'Io a été attribué en partie à l'interaction d'Io avec les lunes, ainsi qu'avec le massif Jupiter.
• Voyager 2 (1979 survol du système Jupiter). L'une de ses découvertes majeures a confirmé des rayures brunes sur la surface d'Europe, suggérant des fissures dans la surface glacée.
• Galilée (orbite autour de Jupiter entre 1995-2003). Sa découverte la plus célèbre à Europa a été de trouver des preuves solides d'un océan sous la croûte glacée à la surface de la lune.
• Europa Clipper (proposé pour les années 2020). Volera par Europa des dizaines de fois. L'un de ses principaux objectifs est de rechercher des preuves des panaches apparents que les chercheurs de Hubble ont repérés à plusieurs reprises.
• JUpiter Icy Moons Explorer (JUICE) (proposé pour les années 2020). Cherchera des molécules, telles que des molécules organiques, qui sont associées aux processus qui donnent la vie. (Les matières organiques sont courantes dans le système solaire, mais les molécules elles-mêmes n'indiquent pas toujours la vie.)

Une traduction des passages clés du journal de Galileo Galilei détaillant sa découverte de quatre lunes en orbite autour de Jupiter. Galilée a réalisé ces croquis après avoir découvert quatre lunes en orbite autour de Jupiter en janvier 1610. Les lunes, plus tard nommées Io, Europe, Callisto et Ganymède, ont été les premières découvertes au-delà de la Terre.(Crédit image : NASA)

Découverte

Galilée a découvert Europe le 8 janvier 1610. Il est possible que l'astronome allemand Simon Marius (1573-1624) ait également découvert la lune en même temps. Cependant, il n'a pas publié ses observations, c'est donc Galilée qui est le plus souvent crédité de la découverte. Pour cette raison, les trois autres plus grosses lunes d'Europe et de Jupiter sont souvent appelées les lunes galiléennes. Galilée, cependant, a appelé les lunes les planètes médicéennes en l'honneur des Médicis famille . [Photos : Europe, la mystérieuse lune glacée de Jupiter]

Il est possible que Galilée ait effectivement observé Europe un jour plus tôt, le 7 janvier 1610. Cependant, parce qu'il utilisait un télescope de faible puissance, il n'a pas pu différencier Europe d'Io, une autre des lunes de Jupiter. Ce n'est que plus tard que Galilée s'est rendu compte qu'il s'agissait de deux corps distincts.

La découverte avait non seulement des implications astronomiques, mais aussi religieuses. À l'époque, l'Église catholique soutenait l'idée que tout tournait autour de la Terre, idée soutenue dans l'Antiquité par Aristote et Ptolémée. Les observations de Galilée sur les lunes de Jupiter – ainsi que le fait de remarquer que Vénus a traversé des « phases » similaires à notre propre lune – ont donné des preuves convaincantes que tout ne tournait pas autour de la Terre.

Cependant, à mesure que les observations télescopiques s'amélioraient, une nouvelle vision de l'univers a émergé. Les lunes et les planètes n'étaient pas immuables et parfaites ; par exemple, les montagnes vues sur la lune ont montré que des processus géologiques se produisaient ailleurs. De plus, toutes les planètes tournaient autour du soleil. Au fil du temps, des lunes autour d'autres planètes ont été découvertes – et des lunes supplémentaires autour de Jupiter.

Marius, l'autre « découvreur », proposa d'abord de donner aux quatre lunes leurs noms actuels, issus de la mythologie grecque. Mais ce n'est qu'au 19ème siècle que les lunes ont reçu officiellement les noms dits galiléens que nous leur connaissons aujourd'hui. Toutes les lunes de Jupiter portent le nom des amants du dieu (ou des victimes, selon votre point de vue). Dans la mythologie grecque, Europe a été enlevée par Zeus (le pendant du dieu romain Jupiter), qui avait pris la forme d'un taureau blanc immaculé pour la séduire. Elle a décoré le 'taureau' de fleurs et est montée sur son dos jusqu'en Crète. Une fois en Crète, Zeus reprit sa forme originale et la séduisit. Europe était la reine de Crète et a donné à Zeus de nombreux enfants.

Ces images montrent l'hémisphère arrière de la lune de Jupiter Europa prise par la sonde Galileo à une distance d'environ 677 000 km. L'image de gauche montre Europa dans des couleurs approximativement vraies et l'image de droite montre Europa dans des couleurs améliorées pour faire ressortir les détails. La caractéristique brillante vers la partie inférieure droite du disque est le cratère Pwyll de 45 km de diamètre.(Crédit image : Galerie de photos du NSSDC)

Caractéristiques de l'Europe

Une caractéristique importante d'Europa est son degré élevé de réflectivité. La croûte glacée d'Europe lui confère un albédo (réflectivité lumineuse) de 0,64, l'un des plus élevés de toutes les lunes de tout le système solaire.

Les scientifiques estiment que la surface d'Europe a environ 20 à 180 millions d'années, ce qui la rend assez jeune.

Les images et les données du vaisseau spatial Galileo suggèrent qu'Europe est faite de roche silicatée et possède un noyau de fer et un manteau rocheux, un peu comme la Terre. Contrairement à l'intérieur de la Terre, cependant, l'intérieur rocheux d'Europe est entouré d'un couche d'eau et/ou de glace c'est entre 50 et 105 miles (80 et 170 km) d'épaisseur, selon la NASA.

À partir des fluctuations du champ magnétique d'Europe qui suggèrent un conducteur quelconque, les scientifiques pensent également qu'il existe un océan profondément sous la surface de la lune. Cet océan pourrait contenir une forme de vie. Cette possibilité de vie extraterrestre est l'une des raisons pour lesquelles l'intérêt pour Europe reste élevé. En fait, des études récentes ont donné une nouvelle vie à la théorie selon laquelle Europa peut soutenir la vie .

La surface d'Europe est couverte de fissures. Beaucoup pensent que ces fissures sont le résultat des forces de marée sur l'océan sous la surface. Il est possible que, lorsque l'orbite d'Europe se rapproche de Jupiter, la marée de la mer sous la glace monte plus haut que la normale. Si tel est le cas, la montée et la descente constantes de la mer ont causé de nombreuses fissures observées à la surface de la lune.

L'obtention d'échantillons de l'océan peut ne pas nécessiter de forage à travers la croûte glacée, si les observations répétées de panaches possibles s'avèrent être de véritables jets d'eau. Alors que les chercheurs ont repéré des preuves en 2012, 2014 et 2016, la vraie nature des panaches – et pourquoi ils apparaissent sporadiquement – ​​nécessite plus d'observations.

En 2014, les scientifiques ont découvert qu'Europe pouvait héberger une forme de tectonique des plaques . Auparavant, la Terre était le seul corps connu du système solaire avec une croûte dynamique, considérée comme utile à l'évolution de la vie sur la planète.

Europa : Où la vie peut évoluer ?

La présence d'eau sous la croûte gelée de la lune fait que les scientifiques la classent comme l'un des meilleurs endroits du système solaire avec le potentiel d'évolution de la vie .

On pense que les profondeurs glacées des lunes contiennent des évents vers le manteau tout comme les océans sur Terre. Ces évents pourraient fournir l'environnement thermique nécessaire pour faire évoluer la vie.

Si la vie existe sur la lune, elle a peut-être été favorisée par les dépôts des comètes. Au début de la vie du système solaire, les corps glacés ont peut-être livré de la matière organique à la lune.

En 2016, une étude a suggéré que Europa produit 10 fois plus d'oxygène que d'hydrogène , qui est semblable à la Terre. Cela pourrait rendre son océan probable plus convivial pour la vie – et la lune n'aura peut-être pas besoin de compter sur le chauffage des marées pour générer suffisamment d'énergie. Au lieu de cela, des réactions chimiques suffiraient à entraîner le cycle.

Exploration future d'Europe

En 2013, l'examen décennal des sciences planétaires du Conseil national de recherches des États-Unis a publié sa recommandation sur 10 ans pour le programme d'exploration planétaire de la NASA. L'exploration d'Europe a été classée comme la mission la plus prioritaire. Depuis lors, la NASA travaille à une mission sur la lune glacée de Jupiter. En 2017, la mission a été officiellement appelée Tondeuse Europe après plusieurs années d'utilisation informelle du surnom par les chercheurs et les médias.

Selon la NASA, cette mission – qui partira dans les années 2020, peut-être à la fin de la décennie – effectuerait 40 à 45 survols d'Europe avec un vaisseau spatial en orbite autour de Jupiter. Il y aura neuf instruments scientifiques à bord, y compris des caméras, un radar pour regarder sous la glace et essayer de comprendre son épaisseur, un magnétomètre pour mesurer le champ magnétique (et par extension, à quel point l'océan est salé) et un instrument thermique pour rechercher pour les signes d'éruptions. Les survols auraient une hauteur comprise entre 16 miles (25 km) et 1700 miles (2700 km). Cela amène les survols bien dans la zone à forte radiation d'Europe, ce qui est difficile pour un vaisseau spatial de survivre. Faire entrer et sortir le vaisseau spatial de la zone prolongera sa durée de vie et facilitera la transmission des données vers la Terre.

L'une des priorités d'Europa Clipper sera d'assurer le suivi des observations de panaches de Hubble. 'Si l'existence des panaches est confirmée et qu'ils sont liés à un océan souterrain, l'étude de leur composition aiderait les scientifiques à étudier la composition chimique de l'environnement potentiellement habitable d'Europe tout en minimisant la nécessité de percer des couches de glace', a déclaré la NASA dans un déclaration.

L'Agence spatiale européenne prévoit également une mission vers Europe et deux autres lunes appelées JUICE, ou JUpiter ICy moons Explorer. La mission devrait être lancée en 2022 et arriver dans le quartier de Jupiter en 2029 pour une mission d'au moins trois ans. Une fois arrivé en Europe, la mission examinera les molécules organiques et d'autres composants qui pourraient rendre la lune conviviale. En outre, le vaisseau spatial sondera l'épaisseur de la croûte, en particulier sur toutes les régions actives qu'il trouvera.