Des expériences de laboratoire ont recréé la surface d’Europe, l’une des quatre grandes lunes de Jupiter, avec un résultat surprenant – Europe brille dans le noir. Alors que nous voyons généralement le côté d’Europe qui fait face à la Terre, cette nouvelle étude montre à quoi ce monde pourrait ressembler depuis son autre côté.

Cette découverte est plus qu’un fait intéressant sur le système solaire – elle révèle les secrets de cette lune énigmatique.

Europa sur les roches

La surface glacée d’Europe est riche en sel, notamment en sulfate de magnésium (sel d’Epsom) et en chlorure de sodium (sel de table commun). Chaque type de minéral rayonne des longueurs d’onde de lumière spécifiques lorsqu’il libère de l’énergie. Ces études ont révélé que les sels présents dans la croûte glacée de la lune jovienne peuvent briller dans l’obscurité.

Europa est l’un des mondes aquatiques de notre système solaire, détenant un vaste océan sous sa surface gelée.

« La coquille de glace d’uropa a une épaisseur de 10 à 15 miles (15 à 25 kilomètres), flottant sur un océan de 40 à 100 miles (60 à 150 kilomètres) de profondeur. Ainsi, alors qu’Europe ne fait qu’un quart du diamètre de la Terre, son océan pourrait contenir deux fois plus d’eau que tous les océans de la Terre réunis », décrit la NASA.

Les forces gravitationnelles entre Europe, Jupiter et ses compagnons Io et Ganymède créent des fissures dans la surface gelée. A certains endroits, cet océan remonte à travers ces fissures dans la glace. Par conséquent, en étudiant la surface extérieure de la glace, il est possible d’en savoir plus sur les océans cachés d’Europa.

Rock, rave, and roll

Le rayonnement de Jupiter augmente les niveaux d’énergie des molécules de sel lorsque la lune fait son chemin à travers le système planétaire. Lorsque ces molécules se détendent, cette énergie est libérée sous forme de lumière visible.

« Ces particules chargées à haute énergie, y compris les électrons, interagissent avec la surface riche en glace et en sel, ce qui entraîne des processus physiques et chimiques complexes », décrivent les chercheurs dans Nature Astronomy.

Vue par l’œil humain, la surface d’Europe brillerait en vert, bleu et blanc, selon les types de sel émettant de la lumière. La glace brillait le plus fortement avec une lumière verte similaire à un écran vert typique utilisé dans les studios de cinéma et de vidéo (y compris Astronomy News avec The Cosmic Companion).

Des concentrations plus élevées de sel d’Epsom augmentaient la quantité d’énergie libérée dans la glace, tandis que le chlorure et le carbonate de sodium avaient l’effet inverse.

Alors qu’Europa orbite autour de Jupiter, cette minuscule lune (légèrement plus petite que notre propre compagnon planétaire) est baignée de rayonnements à haute énergie, notamment d’électrons.

Lorsque ces électrons tombent sur la surface de la lune glacée, l’énergie entrante est libérée sous forme de lumière, créant des conditions où Europe brille dans l’obscurité.

« Si Europe n’était pas sous ce rayonnement, elle aurait l’apparence de notre lune à nous – sombre du côté de l’ombre », a déclaré Gudipati. « Mais parce qu’elle est bombardée par les radiations de Jupiter, elle brille dans l’obscurité », a expliqué Murthy Gudipati du Jet Propulsion Laboratory (JPL).

L’équipe du JPL a construit un instrument unique – la chambre de glace pour les essais sur l’environnement des électrons à haute énergie et des radiations d’Europe (ICE-HEART) – pour examiner comment la matière organique dans un environnement simulé d’Europe réagirait aux radiations.

Cette découverte a été un heureux hasard pour les chercheurs.

« Voir la saumure de chlorure de sodium avec un niveau de lueur significativement plus faible a été le moment « aha » qui a changé le cours de la recherche », a déclaré Fred Bateman, coauteur d’un article de journal détaillant l’étude.

Voiler dans les mers extraterrestres

Dans la vidéo ci-dessus, jetez un coup d’œil à la prochaine mission Europa Clipper de la NASA qui explorera en détail un océan extraterrestre pour la première fois. (Crédit vidéo : NASA/JPL)

« L’homme ne peut découvrir de nouveaux océans s’il n’a pas le courage de perdre de vue le rivage. » – André Gide

L’Europa Clipper, la prochaine mission phare de la NASA pour explorer le monde aquatique jovien, devrait être lancée vers le milieu des années 2020. Cet engin spatial examinera Europa au cours de multiples survols de la lune énigmatique.

Les chercheurs examinent de près les capacités des instruments à bord de l’engin spatial pour voir comment cette étude pourrait aider l’exploration par cette mission de la surface gelée d’Europa.

À bord du vaisseau spatial, la caméra grand angle Europa Clipper pourrait recueillir une quantité importante de données sur les concentrations de sel sur la lune glacée.

Cette caméra, qui utilise un détecteur CMOS 4k x 2k, a un champ de vision de 48 par 24 degrés. A une altitude de 50 kilomètres au-dessus d’Europe, des détails aussi petits que 11 mètres de diamètre seront vus comme un seul pixel.

Il pourrait même être possible de prendre des images du « côté nuit » d’Europe, brillant dans l’obscurité.

Cette étude s’est concentrée sur Europa, mais les résultats peuvent également être applicables à d’autres grands corps dans des environnements à haut rayonnement, y compris Io et Ganymède dans le système jovien.

Europa est l’un des endroits les plus probables de notre système solaire pour trouver la vie. Si des formes de vie sont trouvées sur Europa – aussi primitives soient-elles – cette découverte signalerait que la vie est susceptible de se former sur des mondes à travers le Cosmos.

Cet article a été initialement publié sur The Cosmic Companion par James Maynard, fondateur et éditeur de The Cosmic Companion. Il est un natif de la Nouvelle-Angleterre devenu un rat du désert à Tucson, où il vit avec sa charmante épouse, Nicole, et Max le chat. Vous pouvez lire cet article original ici.

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