La lune Europa de Jupiter fait l’objet d’une fascination depuis la Pioneer 10 et 11 et Voyageur 1 et 2 les missions ont traversé le système dans les années 1970. Alors que la lune n'a pas d'atmosphère viable et est bombardée par un rayonnement intense du puissant champ magnétique de Jupiter, les scientifiques pensent que l'un des endroits les plus susceptibles de trouver de la vie au-delà de la Terre existe sous sa surface glacée.
Pas étonnant alors pourquoi plusieurs missions sont prévues pour étudier de près cette lune. Cependant, si et quand ces missions atteindront l'Europe au cours de la prochaine décennie, elles devront faire face à des caractéristiques de surface pointues qui pourraient rendre difficile l'atterrissage. Telle est la conclusion d’une nouvelle étude menée par des chercheurs britanniques, américains et du centre de recherche Ames de la NASA, qui indique que la surface d’Europa est couverte de terrains en lame.
Selon l'étude, récemment publiée par la revue scientifique Géosciences de la nature, la surface d'Europa est probablement couverte de pics de glace mesurant 15 mètres (49 pieds) de hauteur. L'étude a été dirigée par Daniel Hobley, chargé de cours et chercheur à la School of Earth & Ocean Sciences de l'Université de Cardiff.
Ces caractéristiques, connues sous le nom de pénitentes, sont de hautes pointes à arêtes vives faites de neige et de glace qui se forment par sublimation - le processus où les changements rapides de température font que l'eau passe d'une vapeur à un solide (et vice-versa) sans se transformer en liquide état entre les deux. Sur Terre, les pénitentes atteignent entre 1 et 5 mètres (3,3 et 16,4 pieds) de hauteur, mais n'existent que dans les régions équatoriales de haute altitude comme les Andes.
Sur Europa, le processus est similaire, mais les conditions sont beaucoup plus idéales pour que les pénitentes se forment plus uniformément sur toute sa surface. En plus d'avoir une surface composée en grande partie de glace d'eau, la lune est verrouillée en tidalité dans sa rotation avec Jupiter. Il y a aussi très peu de variation dans l'angle sous lequel le soleil brille à la surface, ce qui rend les conditions parfaites pour que la glace se sublime sans fondre.
le Nouveaux horizons La mission a également obtenu des données lors de son survol de Pluton qui indiquaient comment ces mêmes caractéristiques se forment à sa surface, en particulier autour des altitudes les plus élevées près de son équateur. En raison de la longue période orbitale de Pluton (248 ans ou 90 560 jours terrestres), ce processus prend des éons, implique la sublimation de la glace de méthane et se traduit par des pénitentes d'environ 500 m de haut et espacées d'environ 3 à 5 km ( 2-4 mi) à part.
Dans leur étude, les chercheurs ont utilisé des données d'observation du radar au sol et des observations thermiques de la Galileo mission de calculer les taux de sublimation en différents points de la surface d’Europa, puis de l’utiliser pour estimer la taille et la répartition des pénitentes. Selon leurs résultats, l'équipe a conclu que les pénitents pouvaient potentiellement atteindre une hauteur de 15 m (49 pi) avec un espacement d'environ 7,5 m (24,6 pi) entre chacun.
Ils ont également déduit que les pénitentes seraient plus fréquentes autour de l’équateur d’Europa qui, comme ils le prétendent dans leur étude, expliqueraient certaines des observations faites dans le passé:
"Cette interprétation peut expliquer les retours radar anormaux observés autour de l'équateur d'Europa. Les pénitentes pourraient bien expliquer la réduction des inerties thermiques et des rapports de polarisation circulaire positifs dans la lumière réfléchie de la région équatoriale d’Europa. »
Cela pourrait être une mauvaise nouvelle pour les missions qui sont prévues pour explorer Europa pour des signes potentiels de vie dans la prochaine décennie. Il s'agit notamment de la NASA Europa Clipper (dont le lancement est prévu entre 2022 et 2025) et Europa Lander (2024), et la mission de l’Agence spatiale européenne Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) - dont le lancement est prévu pour juin 2022.
Alors que les deux Europa Clipper et JUS effectuera des survols de la planète pour déterminer la présence de biomarqueurs, les Europa Lander atterrira directement sur la surface de la lune afin de collecter des informations sur l’environnement souterrain d’Europa. Cela permettrait aux scientifiques de déterminer l’épaisseur de la glace de surface de la lune, et peut-être si des lacs souterrains existent et où ils se trouvent.
L’une des cibles d’exploration les plus populaires est la région sud de l’Europe, où des panaches d’eau ont été détectés par Le télescope spatial Hubble et d'autres missions. Bien que les pénitentes puissent être moins courantes ici et ne pas atteindre les mêmes hauteurs qu'autour de l'équateur, la présence de telles caractéristiques pourrait rendre une mission au débarquement très difficile.
Comme l'a indiqué Hobley, cela fait d'Europa un véritable paradoxe en ce qui concerne la possibilité d'une exploration dans un avenir proche. "Les conditions uniques d'Europa présentent à la fois des possibilités d'exploration passionnantes et un danger potentiellement dangereux", a-t-il déclaré.
Il n’exagère certainement pas. Cette information fait suite à une autre étude récente qui a indiqué qu'Europa et d'autres mondes glacés (comme Encelade) pourraient être trop mous pour se poser. Après avoir mené des recherches qui visaient à résoudre le comportement de polarisation négative à de faibles angles de phase des corps glacés, l'équipe à l'origine de cette étude a conclu qu'Europa et Encelade ont des surfaces de faible densité dans lesquelles une mission au sol s'enfoncerait probablement.
Cependant, avec des précautions et une planification supplémentaires, une mission appropriée pourrait encore être conçue qui serait en mesure de déterminer si le plateau glacé d'Europa a ou non des biomarqueurs à sa surface, ainsi que d'en savoir plus sur son environnement intérieur. Et en attendant, les missions en orbite ont encore beaucoup à apprendre sur ce monde fascinant.
Jeff Moore - co-auteur de l'étude - a noté que la prochaine mission Europa Clipper de la NASA pourrait observer directement les pénitentes avec sa caméra haute résolution et mesurer d'autres propriétés de ces caractéristiques avec les autres instruments du vaisseau spatial. En plus d’être géologue planétaire au centre de recherche Ames de la NASA, le Dr Moore est également co-investigateur de la mission Europa Clipper.
Pendant des décennies, les scientifiques de la NASA et d'autres agences spatiales attendaient avec impatience le jour où une mission en Europe serait enfin possible. À ce stade, il y a peu de choses susceptibles de dissuader ces efforts. Ni les radiations, ni les pointes, ni la glace molle ne semblent suffisantes pour nous empêcher d'explorer l'une des sources de vie les plus probables au-delà de la Terre!
