Trouver des panaches à Europa est une perspective passionnante, mais les scientifiques préviennent que ce sera délicat, même de près.

En 2005, les images d'un panache aqueux brillant jaillissant de la surface de la lune Encelade de Saturne ont captivé le monde. La colonne géante de vapeur, de particules de glace et de molécules organiques provenant de la région polaire sud de la lune suggère qu'il existe un océan d'eau liquide sous la coquille de glace d'Encelade et confirme que la lune est géologiquement active. Le panache a également propulsé Encelade et d'autres mondes du système solaire externe, sans atmosphère et loin de la chaleur du Soleil, vers le haut de la liste de la NASA des endroits où rechercher des signes de vie.

Les scientifiques se préparent maintenant à une mission vers un autre monde océanique recouvert de glace avec des panaches possibles :Europa, la lune de Jupiter. Prévu pour être lancé en 2024, le vaisseau spatial Europa Clipper de la NASA étudiera la lune de son intérieur profond jusqu'à sa surface pour déterminer s'il contient des ingrédients qui en font une maison viable pour la vie.

Comme Encelade, Europe est géologiquement dynamique, ce qui signifie que les deux lunes couvertes de glace génèrent de la chaleur à l'intérieur lorsque leurs couches solides s'étirent et fléchissent à cause du bras de fer gravitationnel avec leurs planètes hôtes et les lunes voisines. Ceci, au lieu de la chaleur du soleil, empêche l'eau souterraine de geler. La chaleur peut également aider à produire ou à faire circuler les composants chimiques de la vie sur leurs fonds marins, notamment le carbone, l'hydrogène, l'oxygène, l'azote, le phosphore et le soufre.

Mais c'est là que s'arrêtent les similitudes.

"Beaucoup de gens pensent qu'Europe va être Encelade 2.0, avec des panaches pulvérisant constamment de la surface", a déclaré Lynnae Quick, membre de l'équipe scientifique derrière les caméras Europa Imaging System (EIS) de Clipper. "Mais nous ne pouvons pas le voir de cette façon ; Europa est une bête totalement différente", a déclaré Quick, qui est basé au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland.

Les preuves suggèrent qu'Europe pourrait évacuer l'eau de son sous-sol, tout comme Encelade. Par exemple, des scientifiques utilisant le vaisseau spatial Galileo de la NASA, le télescope Hubble de la NASA et de grands télescopes terrestres ont signalé des détections de faibles panaches d'eau ou de leurs composants chimiques à Europa.

Mais personne n'est certain. "Nous sommes toujours dans l'espace où il y a des preuves vraiment intrigantes, mais rien de tout cela n'est un slam dunk", a déclaré Matthew McKay Hedman, membre de l'équipe scientifique Mapping Imaging Spectrometer for Europa (MISE) d'Europa Clipper et professeur agrégé au Département. de physique à l'Université de l'Idaho.

Les scientifiques sont attirés par les panaches pour plusieurs raisons. Premièrement, ils sont indéniablement cool :"Nous sommes des scientifiques, mais nous sommes aussi humains", a déclaré Shawn Brooks, qui travaille avec l'équipe scientifique Europa Clipper's Europa Ultraviolet Spectrograph (Europa-UVS) et est basé au Jet Propulsion Laboratory de la NASA. en Californie du Sud.

Mais plus concrètement, a déclaré Brooks, les panaches offrent aux scientifiques un accès plus facile à l'intérieur d'Europe. "Tout dépend de la question de savoir si Europa est habitable, et cela revient à avoir une certaine compréhension de ce qui se passe sous la surface, ce que nous ne pouvons pas encore atteindre", a-t-il déclaré.

En d'autres termes, la magie d'Europe, archétype d'un monde potentiellement habitable, est cachée au plus profond de la lune. Comparée à Encelade, qui a la taille du Texas, Europe fait environ un quart de la taille de la Terre, soit un peu plus petite que la lune terrestre. Et les preuves suggèrent qu'Europe a un océan d'eau salée beaucoup plus profond qu'Encelade, peut-être de 40 à 100 miles (environ 60 à 160 kilomètres) de profondeur, ce qui signifie qu'il pourrait contenir environ deux fois plus d'eau que les océans de la Terre. Certains scientifiques émettent l'hypothèse que l'océan d'Europe pourrait réagir avec des roches surchauffées sous son fond marin, peut-être par le biais d'évents hydrothermaux. Sur Terre, ces zones sont des foyers d'activité chimique qui nourrissent d'innombrables créatures.

Les scientifiques disent qu'il pourrait également y avoir de grandes poches d'eau fondue dans la coquille de glace d'Europe, qui sont plus susceptibles que l'océan d'être la source des panaches. Ces poches pourraient également produire des habitats confortables pour les organismes.

Parce qu'elle est beaucoup plus proche de Jupiter qu'Encelade ne l'est de Saturne, Europe génère plus de chaleur à partir de la friction produite lorsqu'elle fait le tour de sa planète hôte. Étant donné que la chaleur interne stimule l'activité géologique sur les mondes rocheux, Europe devrait avoir une géologie plus étendue qu'Encelade. Certains scientifiques prédisent qu'Europe a une tectonique des plaques qui déplace et recycle les blocs de glace qui composent la surface de la lune. Si c'est le cas, Europe pourrait faire circuler des nutriments produits à la surface par le rayonnement de Jupiter, comme l'oxygène, vers des poches de liquide dans la coquille de glace ou peut-être vers l'océan lui-même. Grâce à Europa Clipper, les scientifiques auront la possibilité de tester certaines de leurs prédictions en analysant la composition chimique des panaches ou les traces qu'ils peuvent laisser à la surface.

Les scientifiques avertissent que les panaches d'Europan, même s'ils sont là, pourraient être difficiles à détecter, même de près. Ils peuvent être sporadiques, et ils peuvent être petits et minces, étant donné que la gravité d'Europe, qui est beaucoup plus forte que celle d'Encelade, maintiendrait probablement ces panaches d'eau près de la surface. C'est un changement radical par rapport à la spectaculaire colonne de vapeur d'Encelade :elle est toujours allumée et plus grande que la lune elle-même, pulvérisant des particules glacées à des centaines de kilomètres au-dessus de la surface. "Même s'ils sont là, les panaches d'Europe ne sont peut-être pas si photogéniques", a déclaré Hedman.

Bien que les scientifiques d'Europa Clipper conçoivent une variété de stratégies créatives pour trouver des panaches actifs lorsque le vaisseau spatial commence à explorer Europe en 2031, ils ne comptent pas sur eux pour comprendre ce qui se passe à l'intérieur de la lune. "Nous n'avons pas besoin d'en attraper un pour une mission réussie", a déclaré Quick.

Quick a ajouté que chaque instrument à bord du Clipper peut fournir des preuves des conditions habitables sous la surface, quels que soient les panaches actifs.

Quelques exemples de la façon dont l'équipe scientifique recherchera des panaches potentiels incluent la suite de caméras d'Europa Clipper, EIS. Il recherchera des panaches près de la surface d'Europe en partie en recherchant leurs silhouettes au bord ou au bord d'Europe, lorsque la lune est éclairée par la lumière de Jupiter lorsqu'elle passe devant la planète. EIS prendra des photos des panaches s'ils apparaissent, ainsi que des dépôts de panache qui pourraient être visibles à la surface. L'Europa-UVS s'efforcera également de détecter des panaches dans la lumière ultraviolette, y compris au bord de la lune lorsqu'Europa passe devant des étoiles proches, et pourra mesurer la composition chimique de ces panaches. Une caméra thermique, l'Europa Thermal Emission Imaging System (E-THEMIS), recherchera des points chauds à la surface qui pourraient être la preuve d'éruptions actives ou récentes.

L'équipe d'Europa Clipper devrait réussir, que les chercheurs trouvent ou non des panaches à Europa, bien que de nombreux scientifiques espèrent un spectacle aquatique spectaculaire pour enrichir la mission et notre compréhension d'Europa. "Je soupçonne qu'Europa est actif et laisse s'échapper du matériel", a déclaré Hedman. "Mais je m'attends à ce que lorsque nous comprendrons réellement comment cela se passe, ce ne sera pas ce à quoi quiconque s'attendait."