La lune de de Jupiter, Europe, brillerait dans le noir

Dans une nouvelle qui ravira tous les enfants avec des autocollants d’étoiles et de planètes au plafond, les scientifiques ont découvert que la face nocturne de la lune de Jupiter, Europe, peut briller dans le noir.

Image d’entête : cette représentation de la lune de Jupiter, Europe, montre comment sa surface glacée peut briller la nuit, du côté opposé au Soleil. (JPL/ NASA)

Les simulations en laboratoire, réalisées par le Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, pourraient aider les futurs engins spatiaux à scruter les profondeurs des océans sous-marins de la lune.

Europe est l’un des endroits les plus captivants du système solaire en raison de son potentiel à abriter de la vie extraterrestre. Bien qu’elle n’ait que la taille de notre propre Lune, on pense qu’elle possède une vaste mer souterraine avec deux fois plus d’eau que tous les océans de la Terre réunis, recouverte d’une épaisse croûte gelée.

Représentation de l’océan qui se cache sous la surface d’Europe, s’infiltrant à travers certaines de ses fissures en surface. (NASA)

L’influence gravitationnelle massive de Jupiter étire et comprime ce monde glacé pendant son orbite, générant de la chaleur à l’intérieur par friction. Ainsi, même si elle se trouve à plus de 700 millions de kilomètres du Soleil, Europe pourrait être habitable à vie.

La surface extérieure de la Lune est bombardée par des niveaux élevés de rayonnement, canalisés par le puissant champ magnétique de Jupiter. Selon la nouvelle étude (lien plus bas), ce rayonnement pourrait s’avérer essentiel pour étudier la composition de la lune.

Dirigée par le scientifique du JPL, Murthy Gudipati, l’équipe de recherche a simulé les interactions entre les particules chargées de haute énergie et la surface d’Europe en irradiant de la glace salée avec des électrons énergétiques. Ils ont découvert que la glace émettait alors une lueur verdâtre visible, un phénomène appelé luminescence stimulée par des électrons.

Une version retraitée de la superbe image de la lune de Jupiter, Europe, obtenue par la sonde Galileo. (NASA)

Selon les chercheurs dans leur étude :

En raison de l’environnement de rayonnement unique et de la grande diversité géologique et de composition de sa surface, la lueur nocturne de la glace qui se produit sur Europe pourrait être très unique et différente de tout autre phénomène dans notre système solaire.

L’intensité de la lueur dépend de la composition de la glace : la présence de chlorure et de carbonate de sodium produit une lumière plus faible, tandis que l’epsomite produit une lumière plus vive.

Les auteurs suggèrent que « ces caractéristiques d’émission pourraient être utilisées pour déterminer la composition chimique de la surface d’Europe lors des survols nocturnes à basse altitude d’engins spatiaux tels qu’Europa Clipper ».

La mission Europa Clipper de la NASA devrait être lancée au milieu des années 20 et a pour but de réaliser une étude détaillée d’Europe de la fine atmosphère à l’océan souterrain en passant par les profondeurs intérieures. En plus de prendre des mesures et des images, elle permettra d’échantillonner des molécules dans l’atmosphère et de repérer des sites potentiels pour un futur atterrisseur.

Représentation artistique de la mission Europa Clipper avec la sonde approchant de sa cible dans l’un de ses nombreux survols. (NASA/JPL-Caltech)

La mission pourrait également tirer parti des « aurores glaciaires » prévues par cette étude afin de déterminer quels minéraux sont communs à la surface de la glace d’Europe. En observant les intensités de la lumière induite par les radiations émises par la surface, Europa Clipper pourrait dresser une carte de la composition de la lune.

Les télescopes terrestres ont déjà observé Europe dans le spectre visible, notamment l’observatoire Keck et le télescope spatial Hubble, mais aucune émission significative n’a été détectée. Cependant, les grandes distances entre la Terre et Europe peuvent être partiellement responsables. À basse altitude, à seulement 50 kilomètres au-dessus de la surface, la mission Europa Clipper a de meilleures chances de réussir.

Ces mesures pourraient nous permettre de mieux comprendre l’océan sous-terrain, en mettant des contraintes sur des propriétés telles que la salinité. A plus long terme, elles pourraient également aider à identifier les endroits les plus intéressants à visiter sur Europe.

Il va être très difficile pour nous d’atterrir sur Europe beaucoup plus difficile que sur Mars, mais les gens ont vraiment envie d’essayer un jour,et ce genre d’observations pourrait vraiment aider à concentrer les décisions sur l’endroit où un tel atterrisseur devrait aller.

Cette recherche peut également s’appliquer à d’autres corps célestes exposés à de fortes doses de rayonnements ionisants, comme deux des autres lunes de Jupiter, Io et Ganymède.

L’étude publiée dans Nature : Laboratory predictions for the night-side surface ice glow of Europa et présentée sur le site du Jet Propulsion Laboratory : Europa Glows: Radiation Does a Bright Number on Jupiter’s Moon.