Europe

Identité et contexte

Europe est une lune de Jupiter et l’une de ses quatre lunes galiléennes, avec Io, Ganymède et Callisto. C’est la quatrième plus grande lune de la planète et la sixième plus proche de celle-ci. Son nom vient d’Europe, personnage de la mythologie grecque enlevé par Zeus, l’équivalent du Jupiter romain. Dans la nomenclature NAIF, Europe porte le code 502 et le chiffre romain JII.

Avec un diamètre équatorial d’environ 3 100 kilomètres, elle représente près de 90 % du diamètre de la Lune terrestre. Sa surface glacée réfléchit environ 5,5 fois plus de lumière solaire que la Lune ; Europe paraîtrait donc plus brillante si elle occupait sa place dans le ciel. Jupiter se trouve à environ 780 millions de kilomètres du Soleil, et la lumière solaire met approximativement 45 minutes à parvenir jusqu’à Europe ; là-bas, elle est environ 25 fois moins intense que sur Terre.

Surface et structure

Des observations spectroscopiques réalisées en 1972 ont montré que la surface est principalement composée de glace d’eau. Les images des sondes Voyager ont révélé un terrain très brillant et relativement lisse, sillonné de bandes, de fissures et de crêtes. Dans certaines bandes sombres, les bords s’emboîtent comme les pièces d’un puzzle. Cela suggère que les fractures se sont écartées et que des matériaux sombres et glacés ont pu s’écouler dans les espaces ouverts. Les images montraient également peu de grands cratères, ce qui indique que des processus géologiques ont pu renouveler la surface ; parmi les explications envisagées figurent des écoulements de glace ou l’affaissement progressif de la croûte.

Des éléments importants et solides en faveur d’un océan sous la glace proviennent notamment des mesures magnétiques de Galileo. Jupiter a perturbé le champ magnétique autour d’Europe d’une manière qui indique un champ induit dans la lune elle-même, probablement généré par un fluide conducteur. Compte tenu de la composition glacée d’Europe, les scientifiques considèrent qu’un océan global d’eau salée est le candidat le plus probable. L’épaisseur de la couche de glace est estimée entre 15 et 25 kilomètres, et la profondeur de l’océan pourrait atteindre entre 60 et 150 kilomètres. Cet océan pourrait contenir environ deux fois plus d’eau que l’ensemble des océans terrestres.

En 2019, une équipe a annoncé la détection directe de vapeur d’eau au-dessus d’Europe, grâce à des observations infrarouges réalisées depuis l’observatoire Keck. D’autres observations télescopiques et une réinterprétation des données de Galileo ont laissé penser que des panaches d’eau pourraient s’élever jusqu’à environ 160 kilomètres au-dessus de la surface. Leur existence et leur éventuel lien avec l’océan ne sont pas établis de manière concluante. Si la matière éjectée provenait de l’océan, une sonde pourrait traverser un panache et l’analyser sans atteindre la surface. Il a également été proposé que des échantillons de l’océan puissent s’incorporer à la base de la croûte et devenir accessibles à des études à distance lorsque de la glace moins dense remonte.

Orbite et activité

Europe effectue une orbite autour de Jupiter en environ 3,5 jours et est en rotation synchrone : elle présente toujours le même hémisphère à la planète. Son orbite est légèrement elliptique, de sorte que sa distance à Jupiter varie. La lune participe à une résonance orbitale avec Io et Ganymède : pour chaque orbite de Ganymède, Europe en effectue deux et Io quatre. Les attractions gravitationnelles répétées entre les trois lunes maintiennent une faible excentricité de leurs orbites.

Lorsque la distance varie, l’intensité de l’attraction de Jupiter diffère également entre le côté proche et le côté éloigné d’Europe. Les marées qui en résultent déforment la lune puis lui permettent de se détendre. Cette flexion contribue probablement aux fractures de la surface et pourrait produire un réchauffement interne. S’il existe un océan, la chaleur des marées pourrait favoriser une activité volcanique ou hydrothermale sur le fond océanique. Jupiter bombarde la surface de rayonnements, nocifs pour la vie qui y serait exposée, même si ces rayonnements pourraient contribuer indirectement à générer des substances utilisables dans un océan protégé sous la glace.

Habitabilité et exploration

La possibilité d’habitabilité est une hypothèse scientifique, et non une détection de vie. Pour la vie telle qu’on la connaît sur Terre, on considère que de l’eau liquide, certains éléments chimiques et une source d’énergie sont nécessaires. Les études citées par la NASA indiquent qu’Europe pourrait réunir de l’eau et des éléments tels que le carbone, l’hydrogène, l’azote, l’oxygène, le phosphore et le soufre. La lumière solaire ne pénètre pas sous la glace ; tout organisme hypothétique dépendrait donc probablement de réactions chimiques plutôt que de la photosynthèse. Le rayonnement à la surface ne signifie pas non plus que l’océan souterrain connaît les mêmes conditions que la surface.

Les premières observations rapprochées ont été réalisées par Pioneer 10 et 11 ; Voyager 1 et 2 ont obtenu des images plus détaillées lors de leurs survols de Jupiter en 1979. Galileo, mise en orbite autour de Jupiter en 1995, a effectué 12 survols rapprochés d’Europe et fourni une grande partie des connaissances à son sujet. Juno a également effectué des survols rapprochés, et le télescope spatial Hubble fait partie des moyens d’observation depuis la Terre. Selon la NASA, six sondes robotiques ont exploré Europe.

Europa Clipper a été lancée le 14 octobre 2024. Son principal objectif scientifique est de déterminer s’il existe sous la surface d’Europe des endroits susceptibles d’abriter la vie. La sonde effectuera de nombreux survols et étudiera la lune en détail ; son objectif est d’évaluer des conditions potentiellement habitables, et non de confirmer à elle seule l’existence de la vie.