La deuxième lune galiléenne de Jupiter, Europe, est l’un des objets planétaires les plus fascinants de notre système solaire avec son immense océan souterrain qui est supposé contenir près de trois fois le volume d’eau de la Terre entière, ce qui ouvre la possibilité à la vie d’exister potentiellement sur cette petite lune. Mais alors que l’océan intérieur d’Europe pourrait potentiellement être habitable pour la vie, ses caractéristiques de surface uniques attirent également l’intrigue des scientifiques, en particulier les grandes traînées rouges qui sillonnent sa surface fissurée.
Bien que ces stries rouges soient l’une des caractéristiques les plus frappantes d’Europe, les scientifiques n’ont pas été en mesure d’identifier sa signature chimique car aucune substance sur Terre ne possède elle-même une signature complémentaire. Ils ont déjà fait leurs propres hypothèses sur leurs origines, avec une étude de 2015 suggérant que les stries rouges pourraient provenir du sel marin de l’océan intérieur d’Europe qui a été dynamité par des radiations à la surface.
Ce sont ces stries rouges, et plus particulièrement leur origine chimique, qu’une équipe internationale de chercheurs dirigée par l’Université de Washington (UW) s’est penchée dans une étude récente avec la découverte d’un nouveau type de cristal solide qui pourrait aider à expliquer la science processus responsables de l’existence des traînées rouges sur Europe. Alors que ce nouveau cristal a été créé en laboratoire, les scientifiques émettent l’hypothèse qu’il pourrait également se former au fond des océans profonds sur des mondes comme Europe. Le cristal solide récemment découvert est formé d’eau et de sel de table (chlorure de sodium), qui sont deux des substances les plus courantes trouvées sur Terre.
“Il est rare de nos jours d’avoir des découvertes fondamentales en science”, a déclaré le Dr Baptiste Journaux, qui est professeur adjoint par intérim au Département des sciences de la Terre et de l’espace de l’UW et auteur principal de l’étude. “Le sel et l’eau sont très bien connus dans les conditions terrestres. Mais au-delà de cela, nous sommes totalement dans le noir. Et maintenant, nous avons ces objets planétaires qui ont probablement des composés qui nous sont très familiers, mais dans des conditions très exotiques. Nous devons refaire toute la science minéralogique fondamentale que les gens faisaient dans les années 1800, mais à haute pression et à basse température. C’est une période passionnante.
Pour l’étude, les chercheurs ont étudié ce que l’on appelle un hydrate, qui est un réseau glacé formé à des températures d’eau froide à partir de la combinaison de sels et d’eau. Jusqu’à présent, un seul hydrate de chlorure de sodium était connu, connu sous le nom d’hydrohalite, qui consiste en une molécule de sel pour deux molécules d’eau.
En utilisant des diamants transparents et des températures froides, l’équipe a comprimé une infime quantité d’eau salée près de 25 000 fois la pression atmosphérique terrestre, où ils ont observé deux nouvelles structures cristallines d’hydrate de chlorure de sodium. La première structure contient deux molécules de chlorure de sodium pour 17 molécules d’eau, et l’autre contient une molécule de chlorure de sodium pour 13 molécules d’eau. Il a également été découvert que la structure contenant 17 molécules d’eau restait stable même près de la pression du vide, ce qui équivaut à la surface de la Lune, tandis que la structure contenant 13 molécules d’eau ne maintenait sa stabilité qu’à haute pression. On suppose que ces structures cristallines uniques pourraient aider à expliquer les signatures « aqueuses » des lunes de Jupiter.
“Nous essayions de mesurer comment l’ajout de sel modifierait la quantité de glace que nous pourrions obtenir, car le sel agit comme un antigel”, a déclaré le Dr Journaux. «Étonnamment, lorsque nous avons mis la pression, ce que nous avons vu, c’est que ces cristaux auxquels nous ne nous attendions pas ont commencé à se développer. Ce fut une découverte très fortuite. »
Ces mêmes environnements froids et à haute pression existent probablement sur Europe, car les scientifiques postulent que son océan intérieur pourrait avoir des centaines de kilomètres de profondeur sous environ 5 à 10 kilomètres de glace, avec des structures de glace plus denses pouvant exister au fond de l’océan où les températures et les pressions seraient encore plus froides et plus extrêmes.
Pour les prochaines étapes, les chercheurs souhaitent créer ou collecter un échantillon plus important pour mener une enquête plus approfondie pour déterminer si les signatures de lunes glacées telles que les stries rouges trouvées sur Europa complètent les deux hydrates récemment découverts.
La NASA et l’Agence spatiale européenne (ESA) ont actuellement quelques missions planétaires prévues pour visiter Europa et Titan afin d’explorer leur habitabilité potentielle. Il s’agit notamment du Jupiter Icy Moons Explorer de l’ESA, également connu sous le nom de JUICE, qui devrait être lancé en avril de cette année et arriver au système Jupiter en juillet 2031 ; la mission Europa Clipper de la NASA, qui devrait être lancée en octobre 2024 et arriver au système Jupiter en 2030 ; et la mission Dragonfly de la NASA vers Titan, qui devrait être lancée en 2027 et arriver sur Titan en 2034. Toutes ces missions tenteront d’en savoir plus sur les compositions chimiques de ces mondes mystérieux et intrigants, ce qui aidera les scientifiques à déterminer les meilleures façons de rechercher pour la vie.
“Ce sont les seuls corps planétaires, autres que la Terre, où l’eau liquide est stable aux échelles de temps géologiques, ce qui est crucial pour l’émergence et le développement de la vie”, a déclaré le Dr Journaux. «Ils sont, à mon avis, le meilleur endroit de notre système solaire pour découvrir la vie extraterrestre, nous devons donc étudier leurs océans et intérieurs exotiques pour mieux comprendre comment ils se sont formés, ont évolué et peuvent retenir l’eau liquide dans les régions froides du système solaire. , si loin du soleil.
Quelles nouvelles découvertes les scientifiques feront-ils sur Europe, ses signatures chimiques et son potentiel de vie dans les années et les décennies à venir ? Seul le temps nous le dira, et c’est pourquoi nous faisons de la science !
Comme toujours, continuez à faire de la science et continuez à regarder vers le haut !
