Il y a près de 10 ans, l’Agence spatiale européenne (ESA) sélectionnait Jupiter et la plus grande de ses lunes, Ganymède, pour développer l’une de ses missions les plus ambitieuses d’exploration du système solaire. Tout est dans la mission JUICE (JUpiter ICy Moons Explorer), dont la sortie est prévue le 13 avril. JUICE se rendra dans le système de Jupiter et ses lunes en explorant des mondes glacés qui ont des océans d’eau liquide cachés sous des croûtes glacées d’épaisseur inconnue.
Voyage vers les océans
L’eau liquide est l’exigence fondamentale de la vie, mais elle est très rare dans le système solaire et est rare sur les planètes telluriques comme la nôtre. Cependant, il est abondant dans les océans intérieurs des lunes de Jupiter et de Saturne, où les bonnes conditions pourraient peut-être exister pour que la vie se développe. Étudier le système solaire miniature composé de Jupiter et de ses lunes permet d’en savoir plus sur d’autres systèmes similaires. En effet, de nombreuses étoiles ont des planètes géantes gazeuses, et beaucoup d’entre elles pourraient avoir des satellites similaires, avec des matériaux glacés riches en eau.
La diversité orbitale de ces exoplanètes pourrait faire de nombre de ces lunes des environnements propices à l’émergence de la vie. Donc, JUICE étudiera le système Jupiter comme archétype d’un système planétaire miniature avec des mondes riches en eau. Leur voyage servira à déterminer l’habitabilité des océans souterrains de leurs lunes.
Jupiter, ses lunes et l’eau liquide
Jupiter est la plus grande des planètes du système solaire. À 318 fois la masse de la Terre et en orbite autour du Soleil cinq fois plus loin, son formation dominé l’histoire du système solaire. Jupiter s’est formé après avoir accumulé d’énormes quantités d’hydrogène et d’hélium qui l’ont transformé en une géante gazeuse sans surface définie. Compte tenu de son immense gravité, les mêmes processus qui ont conduit à la formation des planètes en orbite autour du Soleil ont donné lieu à la formation de petits mondes en orbite autour de Jupiter.
Parmi ces mondes, quatre satellites de taille comparable ou plus grande que notre Lune se distinguent : ce sont Io, Europe, Ganymède et Callisto, quatre mondes aussi différents les uns des autres que le sont les planètes telluriques. Ces quatre lunes sont chauffées à l’intérieur par les forces de marée générées par la gravité de Jupiter.
Ganymède, Io, Europe et Callisto
Io c’est un monde rocheux recouvert de composés soufrés. Il possède de gigantesques volcans à travers lesquels la matière des éruptions massives s’échappe dans l’espace.
Europe il a une surface qui montre d’innombrables lignes et failles dans un paysage géologiquement jeune sans cratères ni montagnes. Des geysers occasionnels sont activés sur Europa, s’échappant de la vapeur d’eau d’un intérieur chaud mais moins actif qu’Io. Sa croûte de glace pourrait n’avoir que 20 kilomètres d’épaisseur.
Ganymède, en orbite autour de Jupiter un peu plus loin, est la plus grande des lunes du système solaire et possède de grands cratères et un immense terrain qui a fondu et s’est solidifié dans un passé lointain. Dans son océan intérieur et salin un champ magnétique se forme qui crée des aurores à son équateur.
Callistoen orbite autour de Jupiter à près de deux millions de kilomètres, est un monde sombre et cratérisé couvert de glace d’eau, de dioxyde de carbone et de composés organiques.
une planète extrême
dans le gigantesque Jupiter des phénomènes d’échelle superlative se produisent. Dans son atmosphère superficielle, nous trouvons des vents permanents de 500 kilomètres par heure qui transportent des nuages d’ammoniac qui recouvrent complètement la planète. Dans les nuages, nous voyons des tempêtes convectives extrêmes qui peuvent durer des semaines et atteindre des tailles horizontales plus grandes que la Lune et dont les racines se trouvent dans des nuages d’eau à 100 km de profondeur.
Dans de nombreux endroits de la planète, à l’intérieur et à l’extérieur des tempêtes, nous voyons des éclairs qui peuvent être mille fois plus énergétiques que les éclairs terrestres.
Le champ magnétique de Jupiter s’étend à travers une magnétosphère de centaines de millions de kilomètres, formant la plus grande structure de tout le système solaire. Ce champ magnétique intense génère des aurores boréales permanentes qui réchauffent l’atmosphère polaire, produisant des brumes sombres de molécules organiques complexes.
La mission de JUICE en mouvement
JUICE arrivera sur Jupiter en 2032 et pendant 4 ans il effectuera 66 orbites autour de la planète, se rapprochant progressivement de l’orbite de Ganymède. Pendant ce temps, JUICE étudiera l’atmosphère et la magnétosphère de Jupiter, nous permettant de comprendre le fonctionnement d’un monde aussi complexe.
JUICE observera les cernes sombres qui entourent la planète et examinent ses petites lunes. Ces données nous fourniront des détails essentiels pour comprendre comment Jupiter et ses lunes se sont formés et l’impact de leur formation sur l’histoire du système solaire.
La vie peut être sur des mondes gelés
Lors de l’exploration initiale du système de Jupiter, JUICE survolera Europe à deux reprises, effectuera 21 survols rapprochés de Callisto et plus de 20 survols de Ganymède avant d’entrer dans son orbite haute de 500 km. Là, il explorera ce monde plus grand que Mercure pendant encore 2 ans.
A la fin de la mission, et s’il dispose de suffisamment de carburant, il descendra sur une orbite plus proche, à 200 km de la surface. Grâce à ses 10 instruments scientifiques et à l’exploration de la géologie supérieure des lunes de Jupiter, JUICE nous dira quelle est l’épaisseur des croûtes glacées de ces mondes, leur quantité d’eau liquide et comment elles se sont formées, et nous donnera des informations fondamentales sur la molécules organiques présentes à leur surface.
Actualités liées
Les connaissances que JUICE générera, ainsi que les informations dont nous disposons sur les exoplanètes, nous donneront des informations clés sur l’abondance des satellites glacés dans l’univers et sur leur habitabilité potentielle. C’est peut-être sur des mondes glacés comme ceux-ci, et non sur des planètes terrestres comme la nôtre, que la vie insaisissable abonde.
Cet article a été initialement publié le La conversation. lis le original.
