Les panaches de vapeur d'eau qui pourraient s'échapper dans l'espace depuis la lune de Jupiter Europe pourraient provenir de la croûte glacée elle-même, selon de nouvelles recherches. Un modèle décrit un processus pour la saumure, ou de l'eau enrichie en sel, se déplaçant dans la coquille de la lune et formant éventuellement des poches d'eau - encore plus concentrées en sel - qui pourraient éclater.

Les scientifiques d'Europa ont considéré les panaches possibles sur Europa comme un moyen prometteur d'étudier l'habitabilité de la lune glacée de Jupiter, d'autant plus qu'ils offrent la possibilité d'être directement échantillonnés par les engins spatiaux qui les survolent. Les informations sur l'activité et la composition de la coquille de glace recouvrant l'espace global d'Europe, l'océan intérieur peut aider à déterminer si l'océan contient les ingrédients nécessaires pour soutenir la vie.

Ce nouveau travail qui propose un scénario supplémentaire pour certains panaches propose qu'ils puissent provenir de poches d'eau incrustées dans la coquille glacée plutôt que d'eau forcée de l'océan en dessous. La source des panaches est importante :l'eau provenant de la croûte glacée est considérée comme moins hospitalière à la vie que l'océan intérieur mondial, car elle manque probablement de l'énergie qui est un ingrédient nécessaire à la vie. Dans l'océan d'Europe, cette énergie pourrait provenir de cheminées hydrothermales au fond de la mer.

"Comprendre d'où viennent ces panaches d'eau est très important pour savoir si les futurs explorateurs d'Europe pourraient avoir une chance de détecter la vie depuis l'espace sans sonder l'océan d'Europe, " a déclaré l'auteur principal Gregor Steinbrügge, chercheur postdoctoral à la Stanford's School of Earth, Sciences de l'énergie et de l'environnement.

À l'aide d'images recueillies par le vaisseau spatial Galileo de la NASA, les chercheurs ont développé un modèle pour proposer comment une combinaison de congélation et de pressurisation pourrait conduire à une éruption cryovolcanique, ou un jet d'eau glaciale. Les résultats, publié le 10 novembre dans Lettres de recherche géophysique , pourrait faire la lumière sur des éruptions sur d'autres corps glacés du système solaire.

Les chercheurs ont concentré leurs analyses sur Manannán, un cratère de 18 milles de large (29 kilomètres de large) sur Europa qui a résulté d'un impact avec un autre objet céleste il y a des dizaines de millions d'années. Pensant qu'une telle collision aurait généré une énorme chaleur, ils ont modélisé comment la glace fondue et la congélation subséquente de la poche d'eau à l'intérieur de la coquille glacée auraient pu la pressuriser et provoquer l'éruption de l'eau.

"La comète ou l'astéroïde frappant la coquille de glace était essentiellement une grande expérience que nous utilisons pour construire des hypothèses à tester, " a déclaré le co-auteur Don Blankenship, chercheur principal à l'Institut de géophysique de l'Université du Texas (UTIG) et chercheur principal de l'instrument radar, REASON (Radar for Europa Assessment and Sounding:Ocean to Near-surface), qui volera à bord du prochain vaisseau spatial Europa Clipper de la NASA. "Notre modèle fait des prédictions spécifiques que nous pouvons tester en utilisant les données du radar et d'autres instruments sur Europa Clipper."

Le modèle indique que comme l'eau d'Europe s'est partiellement transformée en glace suite à l'impact, des poches d'eau restantes pourraient avoir été créées à la surface de la lune. Ces poches d'eau salée peuvent se déplacer latéralement à travers la coquille de glace d'Europe en faisant fondre les régions de glace adjacentes et devenir par conséquent encore plus salées dans le processus.

Une force motrice salée

Le modèle propose que lorsqu'une poche de saumure en migration a atteint le centre du cratère de Manannán, il s'est coincé et a commencé à geler, générer une pression qui a finalement abouti à un panache, estimé à plus d'un mile de haut (1,6 kilomètre). L'éruption de ce panache a laissé une marque distinctive :une caractéristique en forme d'araignée sur la surface d'Europe qui a été observée par l'imagerie Galileo et incorporée dans le modèle des chercheurs.

"Même si les panaches générés par la migration des poches de saumure ne fourniraient pas un aperçu direct de l'océan d'Europe, nos résultats suggèrent que la coquille de glace d'Europe elle-même est très dynamique, " a déclaré la co-auteur principale Joana Voigt, un assistant de recherche diplômé à l'Université de l'Arizona, à Tucson.

La taille relativement petite du panache qui se formerait à Manannán indique que les cratères d'impact ne peuvent probablement pas expliquer la source d'autres, des panaches plus gros sur Europa qui ont été émis sur la base des données de Galileo et du télescope spatial Hubble de la NASA, les chercheurs ont dit. Mais le processus modélisé pour l'éruption de Manannán pourrait se produire sur d'autres corps glacés, même sans impact.

« Le travail est passionnant, parce qu'il soutient le nombre croissant de recherches montrant qu'il pourrait y avoir plusieurs types de panaches sur Europe, " a déclaré Robert Pappalardo du Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud et scientifique du projet de la mission Europa Clipper. " Comprendre les panaches et leurs sources possibles contribue fortement à l'objectif d'Europa Clipper d'étudier l'habitabilité d'Europe. "

Des missions telles qu'Europa Clipper contribuent au domaine de l'astrobiologie, la recherche interdisciplinaire sur les variables et les conditions des mondes lointains qui pourraient abriter la vie telle que nous la connaissons. Bien qu'Europa Clipper ne soit pas une mission de détection de vie, il effectuera une reconnaissance détaillée d'Europe et étudiera si la lune glacée, avec son océan souterrain, a la capacité de supporter la vie. Comprendre l'habitabilité d'Europe aidera les scientifiques à mieux comprendre comment la vie s'est développée sur Terre et le potentiel de trouver de la vie au-delà de notre planète.