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La banquise d’Europe, témoin de l’activité chimique dans son océan ?

La croûte glacée d’Europe pourrait receler les traces d’une activité chimique dans son océan, d’après les travaux d’une équipe internationale menée par des chercheurs français du Laboratoire d’astrophysique de Marseille (LAM, Aix-Marseille Université / CNRS / CNES) et du laboratoire de Physique des interactions ioniques et moléculaires (PIIM, Aix-Marseille Université / CNRS), en collaboration avec le Southwest Research Institute (SwRI) aux Etats-Unis.

Europe, une lune de Jupiter, est une cible de choix pour la recherche de la vie dans notre système solaire : sous une couche de glace de plusieurs kilomètres, ce satellite cache un océan d’eau liquide, découvert par la sonde Galileo dans les années 90. Au fond de l’océan, l’interaction entre l’eau et le manteau rocheux, pourrait donner lieu à une activité hydrothermale, et ainsi créer une chimie hospitalière à la vie. Des indices d’une telle activité hydrothermale ont été déjà trouvés par la mission Cassini sur Encelade, une minuscule lune de Saturne aussi dotée d’un océan sous la glace.

Les résultats de cette étude montrent que si une telle activité avait lieu dans l’océan d’Europe, les gaz rejetés seraient facilement piégés dans la croûte de glace. L’océan d’Europe pourrait recevoir de nombreux volatils, comme l’oxygène et le dioxyde de carbone depuis la surface, et le méthane et le sulfure d’hydrogène depuis le plancher océanique. Ces gaz peuvent facilement être piégés dans la glace sous une forme appelée clathrate. Un clathrate est une structure de glace cristalline où les molécules d’eau forment une cage qui enferme des molécules d’autres espèces. Sur Terre, les clathrates remplis de méthane ou de dioxyde de carbone sont courants dans les fonds marins ou le permafrost.
Europe, en orbite autour de Jupiter

Si des quantités suffisantes de ces molécules volatiles atteignent l’océan, des clathrates se formeront. Cette étude montre que ces structures cristallines sont assez légères pour remonter et s’intégrer dans la croûte de glace. L’évolution géologique de la croûte pouvant amener les clathrates à la surface, les futures missions spatiales seront en mesure d’examiner leur contenu et améliorer notre compréhension des conditions qui règnent dans l’océan d’Europe. Cette lune sera la cible de deux missions spatiales dans les années 2020 : JUICE, de l’Agence Spatiale Européenne, et Europa Clipper, de la NASA.

Référence

Bouquet A., Mousis, O., Glein, C.R., Danger, G., Waite, J.H., The Role of Clathrate Formation in Europa’s Ocean Composition, The Astrophysical Journal (2019), doi : 10.3847/1538-4357/ab40b0

Site ESA de la mission JUICE

Site NASA de la mission Europa Clipper

Contact

Alexis Bouquet / LAM
Olivier Mousis / LAM - 06 60 85 33 92
Grégoire Danger / PIIM - 06 50 43 45 95

Voir en ligne : Le communiqué sur le site de l’INSU