Crédit :NASA/JPL-Caltech/Institut SETI
La lune de Jupiter, Europe, est l'objet le plus lisse du système solaire. Il n'y a pas de montagnes, très peu de cratères, et pas de vallées. Ses caractéristiques les plus hautes sont des massifs isolés atteignant 500 mètres (1640 pieds) de hauteur.
Mais sa surface est toujours d'un grand intérêt, à la fois visuellement et d'un point de vue scientifique. Et avec une future mission en Europe en préparation, peut-être avec un atterrisseur, une connaissance détaillée de la surface est essentielle. Il peut avoir des caractéristiques de surface appelées pénitentes, pouvant mesurer jusqu'à 15 mètres (49 t) de hauteur, présentant un grave danger pour tout atterrisseur.
Nos meilleures images d'Europe proviennent du vaisseau spatial Galileo de la NASA, qui a visité Jupiter et ses lunes de décembre 1995 à septembre 2003. Maintenant, les scientifiques de la NASA revisitent certaines de ces images, et les retraiter pour construire une meilleure image de la surface de la lune.
Même si Europe est l'objet le plus lisse du système solaire que nous connaissions, ce n'est pas une piste d'atterrissage. La surface a beaucoup de texture, sous forme de crêtes, bosses, et des fissures. Trouver un point d'atterrissage approprié est difficile, bien que l'atterrissage là-bas ne soit pas nécessairement le sujet de ces nouvelles images.
La NASA/JPL vient de publier une galerie de trois images retraitées de différents endroits sur Europa, en mettant l'accent sur un type de terrain appelé Chaos Terrain.
Cette carte d'Europe montre les emplacements où chacune des trois nouvelles images a été capturée. Ensemble, ils présentent une variété de caractéristiques sur la lune :des bandes croisées, une région de transition du chaos, et une région du Chaos près des caractéristiques d'Agenor Linea. Les trois images ont été capturées par Galileo lors de son huitième survol ciblé de la lune de Jupiter Europa, et ont été retraités pour plus de détails. Crédit :NASA/JPL-Caltech
Les trois nouvelles images se concentrent sur trois endroits, tous impliquant Chaos Terrain:Chaos Transition, Bandes entrecroisées, et Chaos Terrain près d'Agenor Lineae.
"Nous n'avons vu qu'une très petite partie de la surface d'Europa à cette résolution. Europa Clipper augmentera cela énormément, " a déclaré la géologue planétaire Cynthia Phillips du Jet Propulsion Laboratory de la NASA, une division de Caltech à Pasadena. En tant que scientifique du projet Europa, elle supervise un projet de recherche à long terme pour réanalyser les images de la lune.
Galileo a capturé ces images le long d'une ligne de longitude sur Europa en 1998. Seules certaines d'entre elles sont en haute résolution, et ce sont des images en niveaux de gris. Ces images haute résolution révèlent des caractéristiques aussi petites que 460 mètres (500 verges) de diamètre. Mais comme Phillips l'a souligné, seule une petite partie de la surface d'Europe est imagée en haute résolution.
Cette image d'une zone appelée Chaos Transition montre des blocs qui se sont déplacés et des crêtes probablement liées à la façon dont la croûte se fracture sous la force de la gravité de Jupiter. Crédit d'image :Institut NASA/JPL-Caltech/SETI
Avec ce retraitement, les techniciens de l'image ont utilisé les images en niveaux de gris haute résolution et les ont combinées avec des images en couleur de résolution inférieure. Ils ont minutieusement mappé la couleur des images basse résolution sur les images haute résolution. Cela permet aux scientifiques de mettre en évidence les caractéristiques de surface de différentes couleurs.
La surface d'Europe contient beaucoup de ce qu'on appelle le Chaos Terrain. C'est là que la surface apparaît comme les plaines, crêtes, et les fissures sont toutes mélangées, paraissant chaotique. Les traits ont été déplacés et brouillés avant qu'ils ne se figent sur place. D'autres corps comme Pluton, Mars, et Mercure ont également un terrain de chaos.
Il y a beaucoup de débats scientifiques sur la surface d'Europe, et ce qui cause le Chaos Terrain. Les événements d'impact où l'impacteur pénètre la surface de la glace dans une croûte liquide est une possibilité. Ou c'est peut-être à cause de l'échauffement et de l'étirement que la gravité de Jupiter force sur Europe, et comment les océans souterrains réagissent à cela. Les scientifiques pensent que les lignes d'Europe sont causées par des éruptions d'eau chaude, et que les lignes sont en quelque sorte comme des fissures entre les plaques tectoniques.
Cette image est d'une zone appelée Crisscrossing Bands. Des crêtes peuvent se former lorsqu'une fissure dans la surface s'ouvre et se ferme à plusieurs reprises. En revanche, les bandes lisses montrées ici se forment là où une fissure continue de se séparer horizontalement, produire de gros, large, caractéristiques relativement plates. La résolution de l'image est de 223 mètres (244 yards) par pixel, et cette image représente une zone d'environ 285 kilomètres (180 miles) de diamètre. Crédit :NASA/JPL-Caltech/Institut SETI
Les zones des bandes entrecroisées sont constituées à la fois de crêtes et de fissures. Une crête est probablement le résultat d'ouvertures et de fermetures répétées de fissures. C'est un peu comme la façon dont les montagnes se forment sur Terre, lorsque deux plaques poussent l'une contre l'autre.
Une fissure est une zone plus lisse, créé lorsqu'une zone se sépare horizontalement. Ceux-ci sont larges, zones plates, où l'eau pourrait s'écouler dans l'ouverture et regeler, formant de nouvelles surfaces lisses.
Ces images vieilles de 20 ans s'avèrent plus critiques que ne le pensaient les planificateurs de la mission Galileo. Avec tous les progrès du traitement d'images depuis le lancement de la sonde en 1989, une nouvelle génération de planificateurs de mission est capable d'extraire plus d'informations de ces images.
La NASA prévoit d'envoyer son vaisseau spatial Europa Clipper à Europa dans les années 2020. Il n'atterrira pas réellement sur la lune, mais il orbitera autour de Jupiter, et effectuez des survols rapprochés d'Europe. Ces images retraitées de la surface d'Europan aideront les planificateurs de mission à se préparer.
Cette image montre un terrain chaotique où des blocs de matériau se sont déplacés, tourné, incliné et recongelé. Les scientifiques l'utilisent comme un casse-tête pour trouver des indices sur la façon dont la surface a changé. La zone est appelée Chaos Near Agenor Linea pour sa proximité avec la large bande de ce nom au bas de l'image. Crédit :NASA/JPL-Caltech/Institut SETI
L'Europa Clipper n'est pas la seule mission visant Europa. Europe est intrigante à cause de la chaleur, océan salé qui est probablement sous la surface glacée. Y aurait-il de la vie là-bas ? C'est la question primordiale qui oriente la mission.
L'Agence spatiale européenne s'intéresse également à Europa. Leur mission Jupiter Icy Moons Exploer (JUICE) vise principalement la lune de Jupiter Ganymède, mais effectuera deux survols d'Europe. Il sera lancé en 2022 et arrivera à Jupiter en 2029. Il y passera trois ans.
Ces missions feront progresser notre compréhension de l'étrange lune, avec un radar à pénétration de glace et d'autres instruments. Mais ce que nous voulons tous vraiment voir, c'est un atterrisseur, peut-être même un qui pourrait sonder la glace pour échantillonner l'océan souterrain. Le plus extravagant d'entre eux verrait un atterrisseur arriver à la surface d'Europe, puis utiliser l'énergie nucléaire pour se frayer un chemin dans l'océan, où une sonde serait larguée.
Vue d'artiste du « robot tunnel » d'Europe. Ce concept comprenait un atterrisseur et un robot à propulsion nucléaire traversant la glace d'Europe jusqu'à l'océan. Crédit :Alexander Pawlusik, Programme de stages LERCIP NASA Glenn Research Center
La mission Europa Lander proposée par la NASA est un concept à ce stade, avec une date de lancement initiale proposée en 2025. Il s'agirait d'une mission de suivi de l'Europa Clipper. La mission Europa Lander vise à détecter des biosignatures à la surface de la Lune. Alors que l'atterrisseur ne percerait pas la glace ou quoi que ce soit du genre, ce n'est peut-être pas nécessaire. L'activité d'Europa pourrait signifier que des eaux souterraines se déposent régulièrement à la surface, prêt à être échantillonné.
Même si Europe a des milliards d'années, sa surface lisse est probablement très jeune en termes géologiques. La NASA dit que ses caractéristiques de surface ont en moyenne entre 40 et 90 millions d'années. Cette jeune surface n'est qu'une caractéristique fascinante de plus de la lune glacée.
Même si nous avons beaucoup appris sur Europe, c'est encore une énigme. Nous devrons probablement attendre quelques années avant que ces nouvelles missions résolvent une partie de ce casse-tête. En attendant, nous pouvons regarder ces images et nous émerveiller.
