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Si la lune de Jupiter Europe a des geysers, les moteurs naturels qui les alimentent sont bien cachés.

Les scientifiques ont réexaminé plus en détail les données de la mission Galileo de la NASA à la recherche de régions suffisamment chaudes sur Europe pour être associées à des panaches de vapeur d’eau.

Où se trouvent les panaches d’Europe ?

S’il existe des points chauds (hotspots) sur cette lune – qui abrite un immense océan d’eau liquide sous sa coquille glacée – ils resteront probablement cachés jusqu’à l’arrivée du vaisseau spatial Europa Clipper de la NASA vers Jupiter à la fin des années 2020 ou au début des années 2030, ont déterminé les chercheurs.

En 2016, des scientifiques ont annoncé la détection provisoire d’un léger panache sur Europe à l’aide du télescope spatial Hubble de la NASA. Un deuxième panache non confirmé a été annoncé l’année suivante. Depuis ce moment, la lune est restée silencieuse et les scientifiques se sont demandé si les caractéristiques repérées par le télescope spatial étaient réellement causées par un panache de vapeur d’eau.

Pour tenter de résoudre ce mystère, Julie Rathbun et ses collègues se sont tournés vers les données recueillies par Galileo lors de sa rotation autour de Jupiter dans les années 1990 et au début des années 2000. Rathbun est un scientifique senior du Planetary Science Institute de Tucson, en Arizona.

Ils n’ont pas trouvé de points chauds

Les scientifiques avaient recherché des signaux de chaleur sur la lune il y a presque dix ans, avant que les panaches ne soient détectés. Ils sont ensuite revenus examiner de plus près les deux régions sources ayant potentiellement des panaches, à la recherche de signes de chaleur pouvant indiquer une activité géologique. Les résultats ont été moins qu’encourageants.

« Nous n’avons vu aucun point chaud à ces endroits », a déclaré Rathbun lors d’une conférence de presse à la réunion annuelle de la Division des sciences planétaires de la American Astronomical Society à Knoxville, dans le Tennessee. Mais cela ne signifie pas nécessairement qu’Europe n’en possède pas, a ajouté Rathbun.

Les panaches sont communs dans tout le système solaire. La lune de Jupiter, Io, projette constamment des matériaux volcaniques dans les airs. La lune glacée de Saturne, Encelade, envoie de la vapeur d’eau et d’autres matériaux de son océan sous-marin dans l’espace via un ensemble de geysers situés près du pôle sud, et la Terre est riche en geysers de toutes sortes, allant du Old Faithful du parc national de Yellowstone au Geysir d’Islande.

L’élimination du gaz qui compose ces panaches nécessite une source d’énergie, qui réchauffe généralement le sol autour de la source de panache. Encelade, Io et la Terre ont tous des points chauds autour de leurs geysers et de leurs volcans. Mais pas sur Europe, à notre connaissance. Rathbun et ses collègues n’ont vu aucun point chaud à aucun des prétendus emplacements de panache décrits dans les données de Galileo.

Quatre raisons pour expliquer ces résultats

Il y a quatre raisons possibles à ce résultat, a déclaré Rathbun. Premièrement, il est possible que les jets n’existent pas. Il est également possible que les points chauds existent, mais qu’ils soient plus subtils que ceux détectés par Galileo ou par le système ALMA (Atacama Millimeter / Submillimeter Array) basé sur Terre. Une autre possibilité est que les panaches sont sporadiques et n’étaient pas en activité alors que Galileo était à proximité. Enfin, les panaches d’Europe peuvent fonctionner différemment des geysers des autres mondes.

Europe et Encelade sont des lunes glacées, et on pense que chacune d’elles héberge un océan sous-marin. Il n’est donc pas surprenant que les scientifiques planétaires aient basé leur recherche sur les geysers confirmés sur Encelade. Les geysers de la lune de Saturne proviennent de longues et étroites fissures à « rayures de tigre » qui ont à peu près la même surface que celles sondées sur Europe et les températures sont également similaires.

« Je ne pense pas que ce soit une bande de « rayures de tigre » qui a produit le panache, mais il pourrait y avoir une petite source qui ne soit tout simplement pas détectée », a déclaré Rathbun.

Le « timing » serait une autre explication

Le « timing » est une autre préoccupation. Galileo a exploré Jupiter et ses lunes de 1995 à 2003, soit plus de dix ans avant qu’Hubble ne remarque les panaches. Si les panaches d’Europe sont sporadiques, leurs sites n’étaient peut-être pas encore devenus actifs pendant que Galileo les cherchait. De même, ALMA a scruté cette lune plusieurs mois après les observations d’Hubble, laissant ainsi à la région le temps de se calmer.

La lumière du soleil complique davantage le problème. À la plage, le sable et les roches se réchauffent et se refroidissent à des rythmes différents en fonction de leur composition. Après la découverte des panaches, ALMA a identifié une région proche d’un jeune cratère appelé Pwyll, qui semblait plus chaude que les zones environnantes.

Cependant, Rathbun a déclaré que Galileo avait montré que la même région était plus froide que son environnement durant la nuit; les observations d’ALMA, comme toutes celles faites à partir de la Terre, ne montrent que le jour de la lune. Rathbun a déclaré que les variations provenaient très probablement de caractéristiques de différentes compositions.

« C’est beaucoup plus cohérent avec des propriétés thermiques différentes que l’existence d’un point chaud », a-t-elle déclaré.

Idéalement, le même instrument comparerait les observations diurnes et nocturnes pour exclure la chaleur du soleil comme explication des différences de température, mais malheureusement, Galileo n’a pas collecté d’images de jour de cette région.

Un dernière explication

Rathbun a déclaré que la dernière possibilité est que le mécanisme de génération des panaches sur Europe ne réchauffe pas les choses de la même manière que les caractéristiques des geysers bien connues. À l’heure actuelle, on ne sait pas quel type de mécanisme pourrait le faire, mais elle a précisé que cette possibilité ne pouvait pas être exclue.

« Je suis constamment étonnée du nombre de choses qui n’ont aucun sens dans le système solaire externe », a-t-elle déclaré. Bien qu’il n’y ait pas assez de données pour déterminer laquelle de ces quatre explications représente probablement la réalité, Rathbun a déclaré que son option préférée était la réponse bizarre.

« J’adorerais si quelque chose de différent se passait », explique-t-elle. « C’est toujours le plus amusant. »

Les secrets d’Europe seront découverts par Europa Clipper

Europe ne sera probablement pas capable de garder de tels secrets plus longtemps. Le satellite Europa Clipper de la NASA, dont le lancement est prévu pour 2022, effectuera 45 survols d’Europe à des altitudes comprises entre 2 700 km et 25 km.

L’un des instruments que Clipper emportera est le système d’imagerie par émission thermique Europa (E-THEMIS), un détecteur de chaleur qui prendra des images thermiques de la lune à différentes longueurs d’onde. « S’il y a des points chauds quelque part sur Europe, alors E-THEMIS les verra », a déclaré Rathbun.

Source : Space