La lune de Jupiter Europa est un monde fascinant. C'est le corps le plus lisse du système solaire et la sixième plus grande lune du système solaire, bien que ce soit la plus petite des quatre lunes galiléennes. Le plus intrigant de tous est l’océan souterrain d’Europa et le potentiel d’habitabilité.
Le consensus scientifique est qu'Europa a un océan souterrain sous sa surface glacée exceptionnellement lisse. On estime que la croûte a une épaisseur de 10 à 30 km (6 à 19 mi), et l'océan sous elle pourrait avoir une profondeur d'environ 100 km (60 mi). Si cela est vrai, alors le volume de l'océan d'Europe est environ deux ou trois fois le volume des océans de la Terre.
L'intérieur d'Europa est maintenu au chaud par le réchauffement des marées, et éventuellement par la désintégration radioactive des éléments de son manteau rocheux. Mais des études montrent que la désintégration radioactive à elle seule ne suffit pas à produire de la chaleur en Europe. Quelle que soit la source exacte de la chaleur, il suffit de créer l’océan souterrain.
C'est probablement un océan d'eau salée, ce qui est important pour l'habitabilité. Initialement, les scientifiques pensaient que la salinité provenait du chlorure de magnésium, qui est essentiellement des sels d'Epsom. Mais une nouvelle étude de scientifiques de Caltech / JPL montre qu'il ne s'agit peut-être pas de chlorure de magnésium, mais plutôt de chlorure de sodium, le même type de sel qui rend les océans de la Terre salés.
La nouvelle étude s'intitule «Chlorure de sodium à la surface d'Europa» et est publiée dans le numéro du 12 juin de Science Advances. Les auteurs sont Samantha Trumbo, Michael Brown et Kevin Hand. Trumbo est l'auteur principal de l'article.
La découverte découle des observations de Hubble sur la surface d'Europe. Il y a des zones jaunâtres à la surface de la lune qui sont jusqu'à présent restées un peu mystérieuses.
La surface d’Europa est une coquille glacée géologiquement jeune. Donc, tout ce qui est à la surface vient probablement de l'océan en dessous. C'est cela, et les fissures et les fractures dans la coquille glacée, c'est ce qui a conduit les scientifiques à penser qu'il y a un océan sous-marin. Un océan riche en sels de sulfate.
Mais de nouvelles données spectrales de l'Observatoire de Keck suggèrent que les sels à la surface n'étaient pas des sulfates de magnésium. Les raies d'absorption indiquant la présence de sulfates de magnésium étaient absentes dans les données de Keck. Ces types de sels ont des lignes d'absorption très distinctives et ils n'étaient tout simplement pas là. Les scientifiques pensaient voir du chlorure de sodium à la surface, mais le problème est que le chlorure de sodium ne fait pas connaître sa présence dans l'infrarouge.
«Nous pensions que nous pourrions voir des chlorures de sodium, mais ils sont essentiellement sans particularité dans un spectre infrarouge», explique Mike Brown, Richard et Barbara Rosenberg professeur d'astronomie planétaire à Caltech et co-auteur de la Avancées scientifiques papier.
Mais un collègue de Brown, et éventuellement co-auteur du nouveau document, avait un aperçu du problème.
"Le chlorure de sodium est un peu comme de l'encre invisible ..."
Kevin Hand, JPL, co-auteur.
Son nom est Kevin Hand, du JPL. Il avait irradié des sels océaniques dans un laboratoire, dans des conditions de type Europa. Il a constaté qu'après irradiation, le chlorure de sodium se révélait à la lumière visible, en changeant de couleur. La couleur dans laquelle il a changé? Vous l'avez deviné: jaune. Tout comme dans la région jaune de la surface d’Europa, nommée Tara Regio.
"Le chlorure de sodium est un peu comme de l'encre invisible à la surface d'Europa. Avant l'irradiation, vous ne pouvez pas dire que c'est là, mais après l'irradiation, la couleur vous saute aux yeux », explique Hand, scientifique au JPL et co-auteur du Avancées scientifiques papier.
«Personne n'avait pris les spectres de longueurs d'onde visibles d'Europa auparavant qui avaient ce type de résolution spatiale et spectrale. le Galileo le vaisseau spatial n'avait pas de spectromètre visible. Il avait juste un spectromètre proche infrarouge », explique Samantha Trumbo, étudiante diplômée de Caltech, auteur principal de l'article.
Le trio de scientifiques s'est ensuite tourné vers le télescope spatial Hubble pour faire avancer l'idée. Ils ont pointé le Hubble vers Europa et ont trouvé une ligne d'absorption dans le spectre visible qui correspondait parfaitement au sel irradié. Cela a confirmé la présence de chlorure de sodium irradié sur Europa. Et la source probable de cela est l'océan souterrain.
«Nous avons eu la capacité de faire cette analyse avec le télescope spatial Hubble au cours des 20 dernières années», explique Brown. "C'est juste que personne n'a pensé à regarder."
C'est une preuve solide à l'appui d'un océan souterrain avec du chlorure de sodium comme les océans de la Terre. Mais ce n'est pas un slam dunk. Cela pourrait être la preuve de différents matériaux dans la croûte glacée.
En tout cas, l'étude présente plus d'intrigues autour d'Europa.
Comme le disent les auteurs à la fin de leur article, «Indépendamment du fait que le NaCl observé soit directement lié à la composition de l'océan, sa présence justifie une réévaluation de notre compréhension de la géochimie d'Europe.»
Si le sel dans l'océan est du sulfate de magnésium, il aurait pu s'infiltrer dans l'océan à partir des roches du fond de l'océan. Mais si c'est du chlorure de sodium, c'est une autre histoire.
«Le sulfate de magnésium se serait simplement infiltré dans l'océan à partir des roches du fond océanique, mais le chlorure de sodium peut indiquer que le fond océanique est hydrothermalement actif», explique Trumbo. "Cela signifierait qu'Europa est un corps planétaire plus intéressant géologiquement qu'on ne le pensait auparavant."
Lancez les roquettes. Allons voir!
Sources:
- Communiqué de presse: Un composé de sel de table repéré sur Europa
- Document de recherche: Chlorure de sodium à la surface d'Europa
- Space Magazine: un robot tunnelier à propulsion nucléaire qui pourrait rechercher la vie sur Europa
