L’océan d’Europe, une lune de Jupiter, susceptible d’abriter la vie

La recherche de formes de vie extraterrestres se rapproche de plus en plus des mondes océaniques du Système solaire, et de nouvelles preuves indiquent qu’Europe constituerait une première escale de choix. Selon ce nouveau modèle informatique, son immense océan souterrain présenterait les caractéristiques nécessaires pour supporter la vie.

De l’eau à l’état liquide sous une épaisse coquille de glace

L’équipe de la NASA à l’origine de ces travaux a également calculé que des processus tels que la désintégration radioactive ou la force des marées pourraient avoir généré suffisamment de chaleur pour permettre la présence d’une eau à l’état liquide sur la lune glacée, où les températures de surface ne dépassent jamais environ -140 degrés Celsius. Si ces résultats présentés à l’occasion de la conférence Goldschmidt 2020 doivent encore être examinés par les pairs, ils constituent les derniers d’une longue série d’indices suggérant qu’Europe pourrait potentiellement abriter la vie.

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Des mondes océaniques comme Europe et Encelade, lune de Saturne, présentent un grand intérêt. Sous d’épaisses coquilles de glace, ceux-ci s’attendent en effet à trouver des océans liquides, comme le suggèrent les panaches de vapeur d’eau repérés à la surface des deux objets célestes.

Les scientifiques estiment que ces lunes pourraient abriter une vie semblable aux écosystèmes grouillants autour des cheminées hydrothermales que l’on trouve sur Terre. Dans les profondeurs froides et sombres de l’océan, les cheminées volcaniques réchauffent les eaux qui les entourent. Là, la vie se construit sur la chimiosynthèse, exploitant l’énergie chimique plutôt que l’énergie solaire pour produire de la nourriture.

Depuis l’annonce par la NASA d’un lancement d’une mission à destination d’Europe en 2024, les chercheurs s’efforcent de déterminer les moyens à privilégier pour rechercher des indices suggérant la présence de vie extraterrestre, ainsi que la probabilité de les trouver. Il s’agit en partie de déterminer la probabilité de certaines conditions, et c’est précisément ce qu’ont étudié les planétologues de l’Agence spatiale américaine Mohit Melwani Daswani et Steven Vance.

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L’océan d’Europe serait semblable à ceux de la Terre

Leurs travaux se sont concentrés sur l’identification de l’origine de l’eau et suggèrent qu’elle était liée à des minéraux contenant de l’eau qui ont été décomposés par la chaleur de la désintégration radioactive, les interactions des marées avec Jupiter, ou une combinaison des deux.

« Nous avons pu modéliser la composition et les propriétés physiques du noyau, de la couche de silicate et de l’océan », explique Melwani Daswani. « Nous avons découvert que différents minéraux perdaient de l’eau et des substances volatiles à différentes profondeurs et températures. Nous avons additionné ces substances volatiles qui, selon les estimations, ont été perdues de l’intérieur, et nous avons trouvé qu’elles étaient compatibles avec la masse prévue de l’océan actuel, ce qui signifie qu’elles sont probablement présentes dans l’océan à l’heure actuelle. »

Des recherches antérieures ont estimé qu’Europe présente une concentration en sels assez élevée, ce qui laisse espérer que son océan soit assez semblable à ceux de la Terre. La simulation employée des chercheurs a également permis de modéliser la composition de l’océan d’Europe au fil du temps, et a révélé qu’il était probablement au départ légèrement acide, comme celui de la Terre, avec des concentrations élevées de dioxyde de carbone, de sulfate et de calcium.

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« On pensait que cet océan pourrait encore être plutôt sulfurique, mais nos simulations, couplées aux données du télescope spatial Hubble, montrant la présence de chlorure à la surface d’Europe, suggèrent que l’eau est très probablement devenue riche en chlorure », souligne Melwani Daswani. « En d’autres termes, sa composition est devenue plus semblable à celle des océans sur Terre. Nous pensons que cet océan pourrait peut-être tout à fait soutenir la vie. »

Préparer la mission Europa Clipper

La prochaine étape consistera à déterminer si certaines des autres conditions nécessaires à la vie sont probables. Les panaches repérés à la surface d’Europe indiquent que la lune est géologiquement active, sa danse avec Jupiter et les lunes Io et Ganymède provoquant des tensions intérieures qui pourraient maintenir l’océan à l’état liquide.

Toutefois, les chercheurs ignorent encore si Europe est volcaniquement active, et capable de produire les cheminées hydrothermales autour desquelles la vie des grands fonds marins se concentre sur Terre. Si tel est le cas, cette activité pourrait avoir contribué à l’évolution chimique de l’océan d’Europe.

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« Europe est l’une de nos meilleures chances de trouver de la vie dans notre Système solaire. La mission Europa Clipper de la NASA sera lancée dans les prochaines années, et notre travail vise donc à préparer la mission, qui étudiera son habitabilité », avance Melwani Daswani.

« Nos modèles nous amènent à penser que les océans d’autres lunes, telles que Ganymède, la voisine d’Europe, et Titan, satellite naturel de Saturne, pourraient également s’être formés par des processus similaires. Nous devons cependant encore comprendre plusieurs points, comme la façon dont les fluides migrent à travers les entrailles rocheuses d’Europe », concluent les auteurs de l’étude.