Sur Europe, lune glacée de Jupiter, des volcans d'eau jaillissent, offrant un aperçu précieux sur la possible vie dans son vaste océan souterrain.
La planète Jupiter orbite autour de 95 lunes, dont Europe, à la surface gelée par des températures avoisinant -170 °C. Sous cette croûte glacée de plusieurs kilomètres d'épaisseur se trouve un océan global de plus de 100 km de profondeur, contenant plus d'eau que tous les océans terrestres réunis. L'eau liquide étant un ingrédient clé de la vie, cet océan suscite un vif intérêt scientifique. Observer directement son contenu reste un défi majeur en raison de la barrière glaciaire. Forer la glace pour un sous-marin à la Nemo relève de la science-fiction avec nos technologies actuelles. Heureusement, une alternative accessible existe.
Les observations du télescope Hubble révèlent des panaches d'eau s'échappant par des fissures, formant des « volcans d'eau » culminant à plus de 100 km d'altitude. Traverser ces panaches avec une sonde permet d'analyser directement l'océan sans atterrissage. La mission JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) de l'ESA, lancée en 2023, est pionnière en la matière.
Les panaches ont été détectés après la conception de JUICE. Durant mon doctorat, j'ai étudié si ses instruments existants pouvaient analyser ces éjections.
La trajectoire prévoit deux survols d'Europe à 400 km d'altitude. Parmi les 11 instruments de JUICE, les détecteurs de particules (électrons, ions, neutres) sont idéaux pour capter les matériaux des panaches, en mesurant énergie, direction et composition.
Grâce à des simulations informatiques que j'ai développées, j'ai modélisé le trajet des particules. La majorité retombe comme des boulets de canon, mais une fraction, influencée par le champ magnétique jovien, s'éparpille en sauts erratiques, atteignant les altitudes de survol.
Les résultats sont prometteurs : JUICE détectera amplement les particules, même en cas d'éruptions 1 000 fois moins intenses qu'observé. Cela permettra d'identifier salinité, composés organiques ou biomarqueurs, révélant l'habitabilité de l'océan et potentiellement la vie.
Le lancement de JUICE en 2023 mènera à une arrivée vers 2031. Le compte à rebours est lancé – et le vôtre ?
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