Les scientifiques ont découvert dans les données recueillies par la station interplanétaire "Galileo" il y a 20 ans, de nouvelles preuves de l'existence de geysers d'eau sur la lune glacée de Jupiter, Europe. L'article a été publié dans la revue Nature, brièvement décrit dans un communiqué de presse sur le site Web de la NASA.
Europa est la plus petite des quatre plus grandes lunes de Jupiter, appelées les lunes galiléennes. Son rayon est de 200 kilomètres de moins que le rayon de la Lune, et son orbite est à environ 670 mille kilomètres de la géante gazeuse. Un intérêt particulier pour ce corps céleste est apparu à la fin des années 1990, lorsque l'existence d'un océan sous-glaciaire a été prédite sur la base de l'analyse du champ magnétique du satellite réalisée par Galileo. On suppose que l'océan est sous 25 kilomètres de glace et que sa profondeur atteint des centaines de kilomètres de profondeur. L'océan d'Europe ne gèle pas en raison du réchauffement de l'intérieur du satellite, qui survient sous l'influence des forces de marée de Jupiter. De plus, les scientifiques suggèrent l'existence d'une activité géothermique au fond de l'océan, qui peut être une condition suffisante pour l'émergence de la vie.
L'une des preuves de la présence d'un océan sur Europa est les geysers émettant de la vapeur d'eau, qui a été enregistrée par le télescope Hubble en 2012, 2014 et 2016. Les éjections ont été détectées au-dessus de la région équatoriale et du pôle sud du satellite, s'étendaient jusqu'à 200 kilomètres de hauteur et avaient un caractère instable - la plus grande activité a été observée lorsque le satellite était aussi loin que possible de Jupiter. Cependant, ces découvertes ont été faites à la limite des capacités du télescope et les astronomes aimeraient avoir des preuves de l'existence de geysers in situ.
Les astronomes dirigés par Xianzhe Jia affirment avoir trouvé de telles preuves en analysant les données collectées par le magnétomètre et l'instrument PWS (Plasma Wave Spectrometer) sur le vaisseau spatial Galileo lors de deux survols rapprochés au-dessus de l'Europe équatoriale et méridionale en 1997 et 2000 années. Au cours de ces vols, la distance minimale entre le vaisseau spatial et la surface glacée du satellite était de près de 200 kilomètres, ce qui est actuellement un niveau record.
Données du magnétomètre Galileo obtenues lors d'un survol rapproché en décembre 1997 au-dessus de l'Europe et leur comparaison avec des modèles.
Données de l'instrument PWS Galileo obtenues lors d'un survol rapproché en décembre 1997 au-dessus de l'Europe, et dynamique calculée des changements de densité de plasma.
Lors d'un vol au-dessus de la région équatoriale de l'Europe en décembre 1997, environ une minute avant de passer le point le plus proche de la surface du satellite, le magnétomètre a enregistré une variation de l'intensité du champ magnétique de centaines de nanotastes en 16 secondes. A ce moment, l'instrument PWS a enregistré des changements locaux dans le champ électrique et la densité électronique du plasma entourant l'appareil. Pour tester si de tels phénomènes peuvent être associés au passage de l'appareil à travers la torche à eau (ou panache) du geyser, les astronomes ont construit un modèle magnétohydrodynamique tridimensionnel qui décrit l'effet de l'éjection sur les propriétés du plasma et des champs au voisinage du satellite. La simulation suit le comportement des ions O + (représentatifs du plasma magnétosphérique), O2 + (représentatif des ions provenant de la surface d'Europe) et du plasma électronique,et prend en compte les processus d'ionisation, de recharge et de recombinaison dans l'atmosphère de l'Europe, ainsi que les paramètres d'émissions d'eau obtenus lors des observations par différents télescopes. On a supposé que la forme et la structure des émissions sur Europe étaient similaires aux émissions des geysers sur la lune de Saturne, Encelade.
Emplacement estimé d'un rejet d'eau de la surface d'Europe enregistré lors du survol de Galileo en décembre 1997.
Vidéo promotionelle:
En conséquence, il s'est avéré que les modèles décrivent bien les données d'observation et permettent de limiter la zone de la source du panache, à travers laquelle le Galileo a volé en décembre 1997. Dans le cas d'un survol rapproché en 2000, les données d'observation sur l'évolution du champ magnétique ne peuvent pas être interprétées comme l'effet d'une éjection de geyser. Ces résultats soulignent l'intérêt de collecter des données à de courtes distances de ou sur la surface du satellite. C'est le défi auquel est confrontée une nouvelle génération de missions sur le système Jupiter - l'Europa Clipper, le Jupiter Icy Moon Explorer et la Joint Europa Mission, dont le lancement est prévu au début des années 2020.
Alexandre Voytyuk
