Une étude de la NASA suggère que des lacs peu profonds dans la croûte glacée d’Europe pourraient éclater

De nouvelles recherches font des hypothèses que Europa Clipper de la NASA peut tester : Tout panache ou activité volcanique à la surface de la lune jovienne est causée par des lacs peu profonds dans sa croûte glacée.

Dans la recherche de la vie au-delà de la Terre, les masses d’eau souterraines de notre système solaire externe sont parmi les cibles les plus importantes. C’est pourquoi la NASA envoie le vaisseau spatial Europa Clipper sur la lune de Jupiter Europa : Il existe des preuves solides que sous une épaisse croûte de glace, la lune abrite un océan mondial qui pourrait potentiellement être habitable.

Mais les scientifiques pensent que l’océan n’est pas la seule eau d’Europe. Sur la base des observations de l’orbiteur Galileo de la NASA, ils pensent que des réservoirs de liquide salé peuvent résider à l’intérieur de la coquille glacée de la lune – certains d’entre eux près de la surface de la glace et d’autres à plusieurs kilomètres en dessous.

Plus les scientifiques comprendront l’eau qu’Europa peut contenir, plus ils sauront où la chercher lorsque la NASA enverra Europa Clipper en 2024 pour mener une enquête détaillée. Le vaisseau spatial orbitera autour de Jupiter et utilisera sa suite d’instruments sophistiqués pour recueillir des données scientifiques alors qu’il passe près de la lune environ 50 fois.

Aujourd’hui, la recherche aide les scientifiques à mieux comprendre à quoi peuvent ressembler les lacs souterrains d’Europe et comment ils se comportent. Une découverte clé dans un article publié récemment dans Planetary Science Journal soutient l’idée de longue date que l’eau pourrait potentiellement éclater au-dessus de la surface d’Europe soit sous forme de panaches de vapeur, soit sous forme d’activité cryovolcanique (pensez à de la glace coulante plutôt qu’à de la lave en fusion).

La modélisation informatique de l’article va plus loin, montrant que s’il y a des éruptions sur Europe, elles proviennent probablement de lacs peu profonds et larges intégrés dans la glace et non de l’océan mondial loin en dessous.
“Nous avons démontré que les panaches ou les coulées de cryolave ​​pouvaient signifier qu’il y avait des réservoirs de liquide peu profonds en dessous, qu’Europa Clipper serait capable de détecter”, a déclaré Elodie Lesage, scientifique d’Europa au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud et auteur principal de la recherche. “Nos résultats donnent de nouvelles informations sur la profondeur de l’eau qui pourrait être à l’origine de l’activité de surface, y compris les panaches. Et l’eau doit être suffisamment peu profonde pour pouvoir être détectée par plusieurs instruments Europa Clipper.

Différentes profondeurs, différentes glaces

La modélisation informatique de Lesage présente un plan de ce que les scientifiques pourraient trouver à l’intérieur de la glace s’ils devaient observer des éruptions à la surface. Selon ses modèles, ils détecteraient probablement des réservoirs relativement proches de la surface, dans les 2,5 à 5 milles supérieurs (4 à 8 kilomètres) de la croûte, là où la glace est la plus froide et la plus cassante.

C’est parce que la glace souterraine ne permet pas l’expansion : lorsque les poches d’eau gèlent et se dilatent, elles peuvent briser la glace environnante et déclencher des éruptions, un peu comme une canette de soda dans un congélateur explose. Et les poches d’eau qui éclatent seraient probablement larges et plates comme des crêpes.
Les réservoirs plus profonds dans la couche de glace – avec des sols à plus de 8 kilomètres sous la croûte – pousseraient contre la glace plus chaude qui les entoure à mesure qu’ils se dilatent. Cette glace est suffisamment molle pour agir comme un coussin, absorbant la pression plutôt que d’éclater. Plutôt que d’agir comme une canette de soda, ces poches d’eau se comporteraient davantage comme un ballon rempli de liquide, où le ballon s’étire simplement lorsque le liquide qu’il contient gèle et se dilate.

Détection de première main

Les scientifiques de la mission Europa Clipper pourront utiliser cette recherche lorsque le vaisseau spatial arrivera à Europa en 2030. Par exemple, l’instrument radar – appelé Radar for Europa Assessment and Sounding: Ocean to Near-surface (REASON) – est l’un des instruments clés qui sera utilisé pour rechercher des poches d’eau dans la glace.

“Les nouveaux travaux montrent que les masses d’eau dans le sous-sol peu profond pourraient être instables si les contraintes dépassent la force de la glace et pourraient être associées à des panaches s’élevant au-dessus de la surface”, a déclaré Don Blankenship, de l’Institut de géophysique de l’Université du Texas à Austin, Texas, qui dirige l’équipe des instruments radar. “Cela signifie que REASON pourrait être en mesure de voir des plans d’eau aux mêmes endroits que vous voyez des panaches.”
Europa Clipper emportera d’autres instruments qui pourront tester les théories de la nouvelle recherche. Les caméras scientifiques pourront produire des images couleur et stéréoscopiques haute résolution d’Europe ; l’imageur à émission thermique utilisera une caméra infrarouge pour cartographier les températures d’Europe et trouver des indices sur l’activité géologique, y compris le cryovolcanisme. Si des panaches éclatent, ils pourraient être observables par le spectrographe ultraviolet, l’instrument qui analyse la lumière ultraviolette.

En savoir plus sur la mission

Des missions comme Europa Clipper contribuent au domaine de l’astrobiologie, le domaine de recherche interdisciplinaire qui étudie les conditions des mondes lointains qui pourraient abriter la vie telle que nous la connaissons. Bien qu’Europa Clipper ne soit pas une mission de détection de vie, il effectuera une exploration détaillée d’Europe et déterminera si la lune glacée, avec son océan souterrain, a la capacité de soutenir la vie. Comprendre l’habitabilité d’Europe aidera les scientifiques à mieux comprendre comment la vie s’est développée sur Terre et le potentiel de trouver de la vie au-delà de notre planète.

Géré par Caltech à Pasadena, en Californie, JPL dirige le développement de la mission Europa Clipper en partenariat avec APL pour la direction des missions scientifiques de la NASA à Washington. APL a conçu le corps principal du vaisseau spatial en collaboration avec le JPL et le Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland. Le bureau du programme des missions planétaires du Marshall Space Flight Center de la NASA à Huntsville, en Alabama, exécute la gestion du programme de la mission Europa Clipper.

Plus d’informations sur Europa peuvent être trouvées ici: europa.nasa.gov

Astrobiologie