Une source de carbone découverte à la surface de la lune Europe de Jupiter

Les astronomes utilisant les données du télescope spatial James Webb de la NASA ont identifié du dioxyde de carbone dans une région spécifique de la surface glacée d’Europe. L’analyse indique que ce carbone provient probablement de l’océan souterrain et n’a pas été livré par des météorites ou d’autres sources externes. De plus, il a été déposé à une échelle géologiquement récente. Cette découverte a des implications importantes pour l’habitabilité potentielle de l’océan européen.

“Sur Terre, la vie aime la diversité chimique : plus il y a de diversité, mieux c’est. Notre vie est basée sur le carbone. Comprendre la chimie de l’océan d’Europe nous aidera à déterminer s’il est hostile à la vie telle que nous la connaissons, ou s’il pourrait l’être. un bon endroit pour vivre”, a déclaré Geronimo Villanueva du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, auteur principal de l’un des deux articles indépendants décrivant les découvertes.

“Nous pensons maintenant avoir des preuves observationnelles que le carbone que nous voyons à la surface d’Europe provient de l’océan. Ce n’est pas une chose anodine. Le carbone est un élément biologiquement essentiel”, a ajouté Samantha Trumbo de l’Université Cornell d’Ithaca, New York, auteur principal. du deuxième article analysant ces données.

La NASA prévoit de lancer son vaisseau spatial Europa Clipper, qui effectuera des dizaines de survols rapprochés d’Europe pour étudier plus en détail si elle pourrait offrir des conditions propices à la vie, en octobre 2024.

Une connexion surface-océan

Webb constate qu’à la surface d’Europe, le dioxyde de carbone est plus abondant dans une région appelée Tara Regio – une zone géologiquement jeune de terrain généralement refait à la surface, connue sous le nom de « terrain du chaos ». La glace de surface a été perturbée et il y a probablement eu un échange de matière entre l’océan souterrain et la surface glacée.

“Des observations précédentes du télescope spatial Hubble montrent des preuves de la présence de sel d’origine océanique à Tara Regio”, a expliqué Trumbo. “Maintenant, nous constatons que le dioxyde de carbone y est également fortement concentré. Nous pensons que cela implique que le carbone a probablement son origine ultime dans l’océan interne.”

“Les scientifiques débattent de la mesure dans laquelle l’océan d’Europe est connecté à sa surface. Je pense que cette question a été un moteur important de l’exploration d’Europe”, a déclaré Villanueva. “Cela suggère que nous pourrions être en mesure d’apprendre certaines choses de base sur la composition de l’océan avant même de percer la glace pour avoir une image complète.”

Les deux équipes ont identifié le dioxyde de carbone à l’aide des données de l’unité de terrain intégrée du spectrographe proche infrarouge de Webb (NIRSpec). Ce mode instrument fournit des spectres avec une résolution de 200 x 200 miles (320 x 320 kilomètres) sur la surface d’Europe, qui a un diamètre de 1 944 miles, permettant aux astronomes de déterminer où se trouvent des produits chimiques spécifiques.

Le dioxyde de carbone n’est pas stable à la surface d’Europe. Par conséquent, les scientifiques affirment qu’il est probable qu’il ait été fourni à une échelle géologique récente – une conclusion renforcée par sa concentration dans une région de terrain jeune.

“Ces observations n’ont pris que quelques minutes du temps de l’observatoire”, a déclaré Heidi Hammel de l’Association des universités pour la recherche en astronomie, une scientifique interdisciplinaire de Webb qui dirige le cycle 1 d’observations en temps garanti du système solaire de Webb. “Même avec ce court laps de temps, nous avons pu réaliser de très grandes recherches scientifiques. Ce travail donne un premier aperçu de toute l’étonnante science du système solaire que nous pourrons réaliser avec Webb.”

À la recherche d’un Plume

L’équipe de Villanueva a également recherché des preuves d’un panache de vapeur d’eau sortant de la surface d’Europe. Les chercheurs utilisant le télescope spatial Hubble de la NASA ont signalé des détections provisoires de panaches en 2013, 2016 et 2017. Cependant, trouver des preuves définitives a été difficile.

Les nouvelles données Webb ne montrent aucune preuve d’activité du panache, ce qui a permis à l’équipe de Villanueva de fixer une limite supérieure stricte sur le taux de matériaux potentiellement éjectés. L’équipe souligne toutefois que leur non-détection n’exclut pas l’existence d’un panache.

“Il est toujours possible que ces panaches soient variables et que vous ne puissiez les voir qu’à certains moments. Tout ce que nous pouvons dire avec une confiance de 100%, c’est que nous n’avons pas détecté de panache à Europe lorsque nous avons fait ces observations avec Webb”, a déclaré Hammel.

Ces résultats pourraient contribuer à éclairer la mission Europa Clipper de la NASA, ainsi que le prochain Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) de l’ESA (Agence spatiale européenne).

Les deux articles seront publiés dans Science le 21 septembre.