Dans les années 1970, le système Jupiter a été exploré par une succession de missions robotiques, à commencer par Pioneer 10 et 11 missions en 1972/73 et la Voyager 1 et2 missions en 1979. En plus d'autres objectifs scientifiques, ces missions ont également capturé des images des caractéristiques de la surface glacée d'Europa, ce qui a donné lieu à la théorie selon laquelle la lune avait un océan intérieur qui pourrait éventuellement abriter la vie.
Depuis lors, les astronomes ont également trouvé des indications qu'il y a des échanges réguliers entre cet océan intérieur et la surface, ce qui comprend des preuves de l'activité du panache capturée par le Le télescope spatial Hubble. Et récemment, une équipe de scientifiques de la NASA a étudié les caractéristiques étranges de la surface d'Europa pour créer des modèles qui montrent comment l'océan intérieur échange des matériaux avec la surface au fil du temps.
L'étude, récemment publiée dans le Lettres de recherche géophysique sous le titre «Formation de bandes et interaction océan-surface sur Europa et Ganymède», a été menée par Samuel M. Howell et Robert T. Pappalardo - deux chercheurs du Jet Propulsion Laboratory de la NASA. Pour leur étude, l'équipe a examiné Ganymède et Europa pour voir ce que les caractéristiques de surface des lunes indiquaient sur la façon dont elles ont changé au fil du temps.
En utilisant les mêmes modèles numériques bidimensionnels que les scientifiques ont utilisés pour résoudre les mystères du mouvement dans la croûte terrestre, l'équipe s'est concentrée sur les caractéristiques linéaires connues sous le nom de «bandes» et «voies de rainure» sur Europa et Ganymède. On soupçonne depuis longtemps que les caractéristiques sont de nature tectonique, où de nouveaux dépôts d'eau de mer ont remonté à la surface et se sont gelés sur des couches précédemment déposées.
Cependant, le lien entre ces processus de formation de bandes et les échanges entre l'océan et la surface est resté jusqu'à présent insaisissable. Pour résoudre ce problème, l'équipe a utilisé ses modèles numériques 2-D pour simuler la faille et la convection des coquilles de glace. Leurs simulations ont également produit une belle animation qui a suivi le mouvement des matériaux océaniques «fossiles», qui montent des profondeurs, gèlent dans la base de la surface glacée, et la déforme avec le temps.
Alors que la couche blanche en haut est la croûte de surface d'Europe, la bande colorée au milieu (orange et jaune) représente les sections les plus fortes de la calotte glaciaire. Au fil du temps, les interactions gravitationnelles avec Jupiter provoquent la déformation de la coquille de glace, séparant la couche supérieure de glace et créant des failles dans la glace supérieure. Au fond se trouve la glace plus molle (bleu sarcelle et bleu), qui commence à se retourner lorsque les couches supérieures se séparent.
Cela fait que l'eau de l'océan intérieur d'Europe, qui est en contact avec les couches inférieures plus molles de la coquille glacée (représentée par des points blancs), se mélange avec la glace et est lentement transportée à la surface. Comme ils l'expliquent dans leur article, le processus où ce matériau océanique "fossile" se retrouve piégé dans la coquille de glace d'Europe et remonte lentement à la surface peut prendre des centaines de milliers d'années ou plus.
Comme ils le disent dans leur étude:
«Nous constatons que des types de bandes distincts se forment dans un spectre de terrains d'extension corrélés à la force de la lithosphère, régis par l'épaisseur et la cohésion de la lithosphère. En outre, nous constatons que des bandes lisses formées dans une lithosphère faible favorisent l'exposition des matériaux océaniques fossiles à la surface. »
À cet égard, une fois que ce matériau fossile atteint la surface, il agit comme une sorte de relevé géologique, montrant comment l'océan était il y a des millions d'années et non tel qu'il est aujourd'hui. Ceci est certainement important en ce qui concerne les futures missions en Europe, telles que celles de la NASA. Europa Clipper mission. Ce vaisseau spatial, qui devrait être lancé dans le courant des années 2020, sera le premier à étudier exclusivement Europa.
En plus d’étudier la composition de la surface d’Europa (qui nous en dira plus sur la composition de l’océan), le vaisseau spatial étudiera les caractéristiques de la surface pour détecter les signes de l’activité géologique actuelle. En plus de cela, la mission a l'intention de rechercher des composés clés dans la glace de surface qui indiqueraient la présence possible de vie à l'intérieur (c.-à-d. Les biosignatures).
Si ce que cette dernière étude indique est vrai, alors la glace et les composés que l'Europa Clipper examinera seront essentiellement des «fossiles» datant de centaines de milliers, voire de millions d'années. En bref, tous les biomarqueurs détectés par le vaisseau spatial - c'est-à-dire les signes de vie potentielle - seront essentiellement datés. Cependant, cela ne doit pas nous dissuader d'envoyer des missions en Europe, car même des preuves de la vie passée seraient révolutionnaires, et une bonne indication que la vie existe toujours là-bas aujourd'hui.
Si quoi que ce soit, cela plaide pour un atterrisseur qui peut explorer les panaches d'Europa, ou peut-être même un sous-marin Europa (cryobot), d'autant plus nécessaire! S'il y a de la vie sous la surface glacée d'Europa, nous sommes déterminés à la trouver - à condition de ne pas la contaminer dans le processus!
