Europe, la lune glacée de Jupiter. Crédit :NASA/JPL-Caltech/Institut SETI
(Phys.org)—Utilisation du télescope spatial Hubble (HST), les astronomes ont repéré une couronne d'hydrogène atomique autour de la lune glacée Europa de Jupiter. La découverte qui pourrait améliorer notre compréhension de l'atmosphère ténue d'Europe a été publiée le 13 janvier dans le Journal astronomique .
Europa a une atmosphère mince composée principalement d'oxygène moléculaire qui est généré par la pulvérisation et la radiolyse de la glace de surface de la lune en impactant les ions magnétosphériques. Alors que l'oxygène moléculaire est le composant le plus dense de l'atmosphère d'Europe, la pulvérisation de surface produit également de l'eau et de l'hydrogène moléculaire à des taux similaires à ceux de l'oxygène moléculaire. Cependant, il est connu que seul l'oxygène moléculaire non condensable crée une atmosphère liée près de la surface, tandis que les autres produits de pulvérisation comme l'eau gèlent au contact de la surface ou échappent rapidement à la gravité de la lune, ce qui est le cas de l'hydrogène moléculaire.
Afin de révéler plus d'informations sur la nature de l'atmosphère d'Europe, une équipe d'astronomes dirigée par Lorenz Roth du KTH Royal Institute of Technology à Stockholm, Suède, observé cette lune en lumière ultraviolette avec HST entre décembre 2014 et mars 2015. En raison du fait que la majeure partie de la lumière ultraviolette est absorbée dans l'atmosphère, de telles observations ne sont pas possibles avec des télescopes au sol et doivent être effectuées par des observatoires spatiaux comme Hubble.
La campagne d'observation dans l'ultraviolet lointain utilisant le HST leur a permis d'obtenir des images d'Europe pendant ses six transits de Jupiter et s'est concentrée sur la détection de signaux localisés de vapeur d'eau. Cependant, les résultats de ces observations se sont avérés encore plus prometteurs que prévu.
"L'objectif principal de la campagne d'observation était en fait de trouver des signaux localisés de vapeur d'eau dans l'émission d'hydrogène ultraviolet. Nous avons trouvé un nuage d'hydrogène largement étendu et homogène autour d'Europe, " Lorenz a déclaré à Phys.org.
La nouvelle recherche confirme l'abondance d'hydrogène dans l'atmosphère globale d'Europe qui avait été prédite dans des études précédentes. En particulier, les scientifiques ont analysé les images limitant l'absorption atmosphérique de la lueur du jour Lyman-alpha de Jupiter au-dessus du limbe d'Europe pendant le transit. Ils ont réussi à limiter les abondances d'hydrogène atomique dans la couronne étendue de la lune et à dériver des limites supérieures pour les abondances locales de vapeur d'eau à partir de l'activité du panache.
"La quantité d'hydrogène que nous avons observée devait en fait exister et provient finalement de l'érosion de la surface de la glace d'eau Europa, " dit Lorenz.
Bien que les chercheurs aient déduit l'abondance mondiale d'hydrogène, ils ne peuvent pas encore confirmer si la couronne d'hydrogène change avec le temps ou l'emplacement. Ils suggèrent qu'une incertitude d'environ 20 pour cent de la densité d'hydrogène coronale dérivée est basée sur les différences dans le profil spatial ajusté de la lueur du jour de fond.
"Les densités ajustées pour les six visites varient d'environ 20 pour cent autour de la moyenne de 1,85 × 10 3 cm -3 et la variation dépasse les incertitudes obtenues, suggérant une variabilité intrinsèque de la couronne d'hydrogène. Nous avons recherché des liens possibles entre la variabilité de la densité et les changements de l'environnement magnétosphérique ou de la véritable anomalie orbitale, mais ne trouvent pas de corrélation apparente, " a conclu l'équipe.
© 2017 Phys.org
