Hubble apporte des preuves de vapeur d'eau persistante dans un hémisphère d'Europe

De la vapeur d'eau a été trouvée, de façon persistante, sur l'hémisphère arrière d'Europe, la lune de Jupiter. Étonnamment, son hémisphère avant en semble dépourvu.

Europe, le quatrième plus grand satellite de Jupiter, intéresse grandement les astronomes. Le plus petit des satellites galiléens semble en effet abriter un océan d'eau sous la surface, ce qui en fait un objet d'étude des plus importants pour la recherche d'une éventuelle forme de vie extraterrestre.

Comme nous vous le rapportions dans les articles ci-dessous, des panaches de vapeur d'eau, similaires à ceux observés sur Encelade, semblent s'échapper d'Europe, probablement causés par des cryogeysers en éruption.

De la vapeur d'eau, mais sur un seul hémisphère

Le satellite Europe est ainsi connu pour être entouré d'une fine atmosphère de dioxygène et de vapeur d'eau, même si la pression à sa surface n'est qu'un milliardième de la pression à la surface de la Terre.

Des observations des lunes glacées de Jupiter dans l'ultraviolet lointain, obtenues grâce au télescope spatial Hubble, ont été utilisées dans le passé pour détecter leurs atmosphères d'oxygène. La réanalyse d'images et de spectres de Ganymède, le plus gros satellite naturel de Jupiter et de tout le Système solaire, a récemment montré que les mêmes observations contiennent également des informations selon lesquelles la vapeur d'eau est abondante dans son atmosphère en plus de l'oxygène. En utilisant la même analyse pour Europe, Lorenz Roth, de l'École royale polytechnique (KTH) à Stockholm (Suède), y a trouvé également une atmosphère de vapeur d'eau, mais uniquement au-dessus de l'hémisphère arrière de la lune (l'hémisphère qui est dos à son mouvement orbital).

Vue d'artiste de la sonde Juice. © ESA, Nasa, DLR, JPL, University of Arizona, University of Leicester.  

La vapeur d'eau n'a pas été vue directement, mais plutôt l'empreinte spectrale ultraviolette de l'oxygène a été mesurée par Hubble. Comme l'explique Lorenz Roth dans son article, des études antérieures de l'intensité des émissions de l'oxygène à 135,6 et 130,4 nanomètres ont révélé du dioxygène dans l'atmosphère d'Europe. Ici, il a étudié les changements relatifs des deux émissions d'oxygène et le profil radial des émissions à travers le disque ensoleillé dans des observations du télescope spatial Hubble prises en 1999, 2012, 2014 et 2015, alors que la lune était à différentes positions orbitales.

Les observations impliquent une abondance de vapeur d'eau stable dans la partie centrale de l'hémisphère arrière éclairé par le Soleil, avec un rapport H2O/O2 de 12 à 22. Cela signifie que la vapeur d'eau est constamment reconstituée dans cet hémisphère. En revanche, sur l'hémisphère avant, les émissions sont compatibles avec une atmosphère de dioxygène pur.

Un sujet d'étude prometteur pour les missions à venir

Contrairement aux geysers, cette vapeur d'eau ne vient pas de l'intérieur d'Europe, mais plutôt de la sublimation de la glace de surface par la lumière solaire.

Illustration de la sonde Europa Clipper. © Nasa 

Cette détection ouvre la voie à des études approfondies d'Europe lors de futures missions spatiales, dont Jupiter Icy Moons Explorer (Juice), sonde de l'Agence spatiale européenne dont le lancement est prévu en août ou septembre 2022, et sa consœur américaine Europa Clipper, qui devrait pour sa part décoller en octobre 2024. Comprendre la formation et l'évolution de Jupiter et de ses lunes aide également les astronomes à mieux comprendre les planètes semblables à Jupiter autour d'autres étoiles.

Nouveaux indices que de l'eau jaillit de la surface d'Europe, lune de Jupiter

La surface glacée d'Europe, l'une des principales lunes de Jupiter, est épaisse de plusieurs kilomètres. En dessous, un océan d'eau. Depuis longtemps, les chercheurs soupçonnent que des panaches d'eau puissent s'en échapper. Sans pouvoir solidement le démontrer. Mais de nouveaux indices viennent d'être découverts dans d'anciennes données de la sonde Galileo.