Les panaches d’eau apparaissant à la surface de la lune de Jupiter, Europe, ne viendraient pas de son océan caché

La lune de Jupiter, Europe, est un monde fascinant, avec un océan souterrain global enfermé dans une coquille glacée et des panaches de vapeur d’eau qui se déversent dans l’espace (et cette semaine nous avons également appris qu’elle pourrait briller dans le noir). Une nouvelle étude a simulé l’origine des panaches, révélant une boule de glace étonnamment dynamique.

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

Avec une abondance d’eau et de sources d’énergie, Europe a longtemps été considérée comme l’un des endroits les plus prometteurs du système solaire pour la recherche d’une vie extraterrestre. Le problème est que tout signe de vie serait très probablement caché dans cet océan souterrain, enfoui sous quelque 16 à 24 km de glace solide.

Mais ces dernières années, un raccourci s’est présenté. En 2012, Hubble a repéré ce qui ressemblait à des panaches de vapeur d’eau en éruption depuis le pôle sud, et d’autres preuves en ont été recueillies lors d’études de suivi en 2016 et 2018. La théorie était que ces panaches jaillissaient de l’océan en dessous, transportant potentiellement des minéraux vitaux et d’autres indices de vie et les dispersant dans l’espace et à travers la surface glacée d’Europe, où nous pourrions les étudier plus facilement.

Mais ces panaches proviennent-ils vraiment de l’océan ? C’est la question à laquelle s’est attaquée la nouvelle étude, menée par des chercheurs de la NASA et des universités de l’Arizona, du Texas et de Stanford. Et la réponse pourrait, malheureusement, être « non » : certains de ces panaches pourraient provenir de lacs beaucoup moins profonds.

À partir des images de la sonde Galileo, qui a observé Europe à la fin des années 1990 et au début des années 2000, l’équipe a mis au point un modèle qui pourrait expliquer la cause de ces panaches. Ils se sont concentrés sur un cratère de 29 km de large appelé Manannán, qui a une forme d’araignée qui pourrait être une preuve irréfutable de la présence d’un panache dans le passé.

Selon le modèle, l’impact qui a créé le cratère aurait fait fondre une grande partie de la glace sur son passage, et le centre de Manannán aurait été relativement chaud pendant un certain temps, avant de se refroidir.

L’eau saumâtre aurait persisté sous la surface en poches dispersées, et l’équipe a montré que ces petits lacs pouvaient se déplacer latéralement à travers la glace, des zones froides vers les zones chaudes. Par conséquent, toute l’eau se serait finalement accumulée au centre du cratère.

Représentation artistique de la lune glacée de Jupiter, Europe, présentant une hypothétique éruption cryovolcanique, au cours de laquelle de l’eau saumâtre provenant de l’intérieur de la coquille glacée est projetée dans l’espace.  (Justice Blaine Wainwright)

Selon Gregor Steinbrügge, auteur principal de l’étude :

Nous avons mis au point une méthode permettant à une poche d’eau de se déplacer latéralement, ce qui est très important. « Elle peut se déplacer le long de gradients thermiques, du froid au chaud, et pas seulement dans le sens descendant, comme tirée par la gravité. »

Avec le temps, ce lac central commencerait aussi à geler, pressurisant l’eau restante jusqu’à ce qu’elle éclate en un panache de plus d’un kilomètre de haut. Ce modèle a quelques implications pour Europe dans son ensemble.

Selon Joana Voigt, coauteur principal de l’étude :

Même si les panaches générés par la migration des poches de saumure ne donneraient pas un aperçu direct de l’océan d’Europe, nos conclusions suggèrent que sa coquille de glace est très dynamique.

Cela dit, l’équipe reconnaît que ce mécanisme ne peut pas expliquer tous les panaches d’Europe, donc nous avons peut-être encore un peu d’espoir d’avoir un aperçu pratique des rouages de ce monde aquatique.

Les chercheurs ont également pu estimer le degré de salinité de l’océan et de la glace. Selon leurs calculs, l’océan d’Europe ne contient peut-être qu’un cinquième environ de la teneur en sel des océans terrestres.

L’étude présente un peu de tout pour l’exploration future de cette lune glacée, y compris la mission Europa Clipper proposée par la NASA, actuellement prévue pour 2025. D’une part, les panaches ne dispersent pas nécessairement des minéraux et des signes de vie à portée de main. Mais d’autre part, la salinité plus faible que prévu pourrait faciliter la pénétration des radars des vaisseaux spatiaux dans la glace.

L’étude publiée dans The Geophysical Research Letters : Brine Migration and Impact‐Induced Cryovolcanism on Europa et annoncée sur le site de l’université Stanford : Stanford researchers model source of eruption on Jupiter’s moon Europa.