De nouveaux indices sur les geysers d'Europe, lune de Jupiter, sont une excellente nouvelle pour les sondes de l'ESA et de la NASA. Ces geysers pourraient projeter des traces de vie issues de l'océan souterrain.
Photo : Des geysers font jaillir de l'eau et d'éventuelles traces de vie d'un océan souterrain. Crédit : Centre de vol spatial Goddard de la NASA / Katrina Jackson.
Y a-t-il de la vie ailleurs dans l'univers ? C'est l'une des questions scientifiques les plus fondamentales. Il est essentiel de chercher la vie là où se trouve de l'eau liquide, ingrédient indispensable à toute forme de vie connue. La lune Europe de Jupiter abrite plus d'eau que tous les océans terrestres réunis, en faisant un candidat privilégié pour détecter une vie extraterrestre dans notre système solaire. L'ESA et la NASA préparent chacune une mission vers Europe. Cependant, l'eau est emprisonnée sous des kilomètres de glace, rendant impossible un atterrissage et un forage pour des raisons de coûts prohibitifs.
Europe, lune de Jupiter, renferme plus d'eau liquide que les océans de la Terre.
Pourtant, un accès indirect existe : l'eau jaillit par des fissures dans la glace, formant des geysers pouvant atteindre plus de 100 km de hauteur et potentiellement expulsant des traces de vie. Les instruments des missions ESA et NASA sont conçus pour analyser cette eau. Jusqu'ici, les preuves de ces geysers restaient indirectes, avec peu d'informations sur leur localisation, fréquence et taille. Lors de ma thèse, j'ai découvert un indice décisif dans des données vieilles de vingt ans.
Les premières preuves indirectes de geysers datent de la dernière décennie, via des télescopes terrestres et spatiaux. Aucune image directe n'existe encore, en raison de la grande distance. J'ai exploré les données de la sonde Galileo, seule à avoir approché Europe de près (1995-2003). Lancée dans les années 1980 avec une technologie datée, Galileo représente les "antiquités spatiales" par rapport aux missions actuelles.
J'ai identifié des preuves de geysers sur Europe via une disparition inexpliquée de protons, vieille de 20 ans.
Pour creuser, j'ai résolu un mystère de 20 ans : la disparition de protons ultra-rapides (particules subatomiques) à plusieurs centaines de km au-dessus d'Europe lors d'un survol en 2000. Ces protons, piégés dans le champ magnétique de Jupiter, sont omniprésents à cette distance. Leur disparition intrigue : où sont-ils passés ?
Mes recherches montrent que les geysers neutralisent ces protons. Les protons rapides capturent des électrons des molécules d'eau des geysers, perdant leur charge et devenant neutres. Libérées du champ magnétique, elles s'éloignent. Une telle disparition signale un geyser.
Durant le survol, plusieurs disparitions ont été observées, initialement attribuées à l'occultation par Europe elle-même. En simulant les trajectoires protoniques sur supercalculateur – tenant compte de leurs spirales influencées par le champ magnétique perturbé par Europe –, nous avons reproduit ces phénomènes. Une disparition spécifique reste inexpliquée par l'occultation : Europe n'était pas dans le champ du détecteur. Seule une éruption de geyser l'explique.
Ces indices préparent les futures sondes ESA et NASA à capturer et analyser l'eau d'Europe.
Identifier ces geysers est crucial pour JUICE (ESA, lancé en 2023, arrivée 2031) et Europa Clipper (NASA, lancement 2024, arrivée 2030), équipées pour prélever l'eau et y détecter la vie. Ce travail de détective scientifique nous rapproche de la réponse.
Hans Huybrighs, nominée pour la Flemish PhD Cup. Découvrez ses recherches sur www.phdcup.be.
