Cette photographie de la lune jovienne Europa a été prise en juin 1997 à une distance de 776, 700 miles par le vaisseau spatial Galileo de la NASA. Légèrement plus petite que la lune terrestre, Europa a une surface très lisse et la croûte de glace solide a l'apparence d'une coquille d'œuf fissurée. L'intérieur a un océan mondial avec plus d'eau que sur Terre. Il pourrait éventuellement abriter la vie telle que nous la connaissons. Les observations du télescope spatial Hubble d'Europe ont révélé la présence de vapeur d'eau persistante dans son atmosphère très ténue. Observations de Hubble, de 1999 à 2015, constatez que la vapeur d'eau est constamment reconstituée dans un hémisphère de la lune. Il s'agit d'une conclusion différente des observations de Hubble en 2013 qui ont trouvé de la vapeur d'eau localisée provenant de geysers s'échappant de son océan souterrain. Cette vapeur d'eau provient d'un processus totalement différent. La lumière du soleil sublime la glace de surface, passer directement au gaz. Cette vue composite couleur Galileo combine violet, vert, et images infrarouges. La vue de la lune est représentée en couleur naturelle (à gauche) et en couleur améliorée conçue pour faire ressortir de subtiles différences de couleur à la surface (à droite). La partie blanche et bleuâtre brillante de la surface d'Europe est composée principalement de glace d'eau, avec très peu de matériaux non glacés. Longue, les lignes sombres sont des fractures dans la croûte, dont certains sont plus de 1, 850 milles de long. Crédit :NASA, NASA-JPL, Université de l'Arizona
Les observations du télescope spatial Hubble de la NASA sur la lune glacée Europa de Jupiter ont révélé la présence de vapeur d'eau persistante, mais, mystérieusement, seulement dans un hémisphère.
Europe abrite un vaste océan sous sa surface glacée, qui pourraient offrir des conditions hospitalières pour la vie. Ce résultat fait progresser la compréhension des astronomes de la structure atmosphérique des lunes glacées, et aide à jeter les bases des missions scientifiques prévues dans le système jovien pour, en partie, explorer si un environnement à un demi-milliard de kilomètres du Soleil pourrait soutenir la vie.
Des observations antérieures de vapeur d'eau sur Europa ont été associées à des panaches éclatant à travers la glace, comme photographié par Hubble en 2013. Ils sont analogues aux geysers sur Terre, mais s'étendent sur plus de 60 milles de haut. Ils produisent des gouttes transitoires de vapeur d'eau dans l'atmosphère de la lune, qui ne représente qu'un milliardième de la pression à la surface de l'atmosphère terrestre.
Les nouveaux résultats, cependant, montrent des quantités similaires de vapeur d'eau réparties sur une plus grande zone d'Europe dans les observations de Hubble allant de 1999 à 2015. Cela suggère une présence à long terme d'une atmosphère de vapeur d'eau uniquement dans l'hémisphère arrière d'Europe, cette partie de la lune qui est toujours à l'opposé de son direction du mouvement le long de son orbite. La cause de cette asymétrie entre l'hémisphère avant et arrière n'est pas entièrement comprise.
Cette découverte est tirée d'une nouvelle analyse des images et spectres d'archives de Hubble, en utilisant une technique qui a récemment abouti à la découverte de vapeur d'eau dans l'atmosphère de la lune de Jupiter Ganymède, par Lorenz Roth de l'Institut royal de technologie KTH, Physique de l'espace et des plasmas, Suède.
"L'observation de la vapeur d'eau sur Ganymède, et à l'arrière d'Europe, fait progresser notre compréhension des atmosphères des lunes glacées, " dit Roth. " Cependant, la détection d'une abondance d'eau stable sur Europe est un peu plus surprenante que sur Ganymède car les températures de surface d'Europe sont inférieures à celles de Ganymède."
Europe réfléchit plus de soleil que Ganymède, gardant la surface 60 degrés Fahrenheit plus froide que Ganymède. L'altitude diurne sur Europa est glaciale de moins 260 degrés Fahrenheit. Encore, même à basse température, les nouvelles observations suggèrent que la glace d'eau se sublime, c'est-à-dire se transformant directement de solide en vapeur sans phase liquide - au large de la surface d'Europe, comme sur Ganymède.
Pour faire cette découverte, Roth a fouillé dans les ensembles de données d'archives Hubble, sélection des observations ultraviolettes d'Europe à partir de 1999, 2012, 2014 et 2015 alors que la lune était à diverses positions orbitales. Ces observations ont toutes été prises avec le spectrographe imageur du télescope spatial de Hubble (STIS). Les observations ultraviolettes STIS ont permis à Roth de déterminer l'abondance d'oxygène - l'un des constituants de l'eau - dans l'atmosphère d'Europe, et en interprétant la force d'émission à différentes longueurs d'onde, il a pu déduire la présence de vapeur d'eau.
Cette détection ouvre la voie à des études approfondies d'Europe par de futures sondes dont Europa Clipper de la NASA et la mission Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) de l'Agence spatiale européenne (ESA). Comprendre la formation et l'évolution de Jupiter et de ses lunes aide également les astronomes à mieux comprendre les planètes semblables à Jupiter autour d'autres étoiles.
Ces résultats ont été publiés dans la revue Lettres de recherche géophysique .
