Pourquoi la vapeur d'eau sur Europe intéresse-t-elle autant la Nasa ?
De la vapeur d'eau a bien été détectée sur Europe, l'une des lunes de Jupiter.
La recherche de l'eau sur cette lune de Jupiter n'est pas nouvelle, comme l'explique à Numerama l'astrochimiste Hervé Cottin, enseignant à l'université Paris-Est Créteil et chercheur au Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques (LISA). « En 2013, un premier communiqué de la Nasa annonçait que des observations du télescope spatial Hubble fournissaient la preuve que de la vapeur d'eau s'échappait d'Europe. Il s'agissait de mesures UV [ndlr : dans l'ultraviolet], qui avaient mis en évidence la présence simultanée d'atomes d'oxygène et d'hydrogène », explique le spécialiste. Il ajoute que « sur le fond, l'article était irréprochable : difficile d'expliquer l'observation de ces deux éléments chimiques autrement que par la présence de vapeur d'eau. »
Quelque chose s'échappe d'Europe, mais quoi ?
Trois ans plus tard, l'agence spatiale américaine fait une nouvelle annonce. Cette fois-ci, c'est le télescope spatial Hubble qui a observé des panaches de matière en train de s'échapper d'Europe. « Quelque chose s'échappe de la lune, mais on ne sait pas exactement quoi. Il est alors possible que ce soit des panaches d'eau », poursuit Hervé Cottin. La nouvelle étude s'appuie sur des observations réalisées dans l'infrarouge. « L'eau a une signature caractéristique dans ce domaine de longueur d'onde, et l'infrarouge permet même de faire la distinction entre sa présence à l'état de glace ou de vapeur », explique l'astrochimiste. Les chercheurs ont bien détecté de l'eau en phase gazeuse.
Pourquoi la recherche de l'eau sur Europe passionne-t-elle autant les scientifiques ? « Europe est une lune glacée, rappelle Hervé Cottin. Elle est recouverte d'une dizaine de kilomètres de glace, au dessus d'un océan d'eau à l'état liquide. Il n'a pas été vu directement, mais on peut expliquer la manière dont la lune tourne sur elle-même par cet océan liquide présent sous sa surface. » Pour le comprendre, on peut comparer Europe à un œuf : lorsqu'il est dur, il ne tourne pas de la même façon que lorsqu'il ne l'est pas. « C'est un peu la même chose pour Europe », note l'astrochimiste.
Maintenant que la molécule d'eau a été détectée dans les panaches émis par Europe, les scientifiques peuvent se demander pourquoi la lune de Jupiter émet l'eau sous cette forme. « On sait que les panaches d'eau ne sont pas observés tout le temps : ils ont été vus une fois sur 17 jours d'observation. Le mécanisme d'émission est encore très mal compris », nous indique Hervé Cottin.
Afin de lever ce mystère, les scientifiques peuvent regarder vers une autre lune du système solaire : Encelade, qui tourne autour de Saturne. « Elle aussi est soupçonnée d'avoir un océan sous une couche de glace. La sonde Cassini a vu des panaches de matière qui s'échappaient fréquemment de l'un de ses pôles », explique le scientifique. La composition des panaches a même inspiré une hypothèse, selon laquelle il y pourrait y avoir une activité au fond de cet océan.
Comment aller observer directement sur Europe ?
Sur d'autres satellites qui possèdent certainement un océan, comme Ganymède, Callisto ou Titan, on présume que l'eau est emprisonnée entre deux épaisseurs de glace. Sur Europe ou Encelade, la couche d'eau liquide (située sous la glace) pourrait toucher directement le manteau rocheux. « Que de la vie se développe entre deux couches de glace semble alors très peu probable par manque d'apport d'énergie qui pourrait provenir de sources hydrothermales sur Europe ou Encelade. C'est pour cela qu'il pourrait être intéressant d'aller voir sur directement sur Europe ce qu'il se passe », résume Hervé Cottin.
Une telle mission d'exploration ne serait pas chose aisée : il faudrait pouvoir creuser à plusieurs kilomètres de profondeur sous une couche de glace, sur une lune très lointaine. Europe est dans la ceinture de radiations de Jupiter et elle « subit un bombardement constant de particules énergétiques qui compromettent sérieusement la durée de fonctionnement des sondes spatiales et de leurs instruments », explique notre interlocuteur. Malgré ces difficultés, des projets sont envisagés pour se poser sur Europe.
Dans ce contexte, la présence d'eau éjectée par Europe est une nouvelle importante car « il n'y aurait plus besoin de creuser. Un prélèvement en orbite serait possible, ce qui nous aidera beaucoup à comprendre ce qu'il se passe dans les océans en profondeur », conclut Hervé Cottin.