L'Europe fait signe. Une boule de glace lointaine, l'une des 80 lunes connues de Jupiter, mais ce qui compte, c'est ce qu'il y a à l'intérieur, et ce qui est à l'intérieur d'Europa devrait être vraiment spécial.
Sous la surface glacée d'Europe, les scientifiques prédisent l'existence d'un océan géant caché: une immense étendue d'eau qui représente l'une des meilleures opportunités de trouver la vie dans le système solaire.
Mais l'Europe n'est pas seulement un «espoir brillant» de découvrir la vie au-delà de la Terre. Selon de nouvelles études, le satellite pourrait être brillant pour une autre raison: la lune brille littéralement dans le noir.
Dans la nouvelle étude, une équipe dirigée par le physicien Murthy Gudipati du California Institute of Technology et le Jet Propulsion Laboratory de la NASA suggère que le rayonnement du champ magnétique de Jupiter pourrait provoquer une lueur sur la surface glacée qui couvre l'Europe, en raison de réactions avec la chimie de la glace.
“La surface d'Europa subit constamment des flux élevés de particules chargées en raison de la présence du fort champ magnétique de Jupiter”, expliquent les chercheurs dans leur article.
“Les particules chargées à haute énergie, y compris les électrons, interagissent avec une surface riche en glace et en sel, conduisant à des processus physiques et chimiques complexes.”
Étant donné que nous ne comprenons pas encore complètement la composition chimique de la calotte glaciaire d'Europe, on ne sait pas à quoi ressembleront ces processus, et ni l'observatoire Keck à Hawaï ni le télescope spatial Hubble n'ont enregistré cette lueur hypothétique, jusqu'à présent.
Au cours de la prochaine décennie, cependant, nous aurons une meilleure vue de la surface d'Europa lorsque le vaisseau spatial Europa Clipper de la NASA la visitera pour avoir la chance d'assister à un phénomène appelé luminescence stimulée électroniquement.
En attendant, nous pouvons simuler à quoi cela pourrait ressembler en simulant la glace d'Europe et le rayonnement électronique à haute énergie de Jupiter.
Dans une série d'expériences en laboratoire, l'équipe de Gudipati a refroidi des noyaux de glace d'eau dans un tube en aluminium à ~ 100 K (-173,15 ° C ou -279,67 ° F) et l'a exposé à des impulsions de rayonnement électronique.
Lueur visible du noyau de glace irradié sous l'éclairage, l'assombrissement et l'obscurité. (Gudipati et al., Nature Astronomy, 2020).
Quand ils le faisaient, la glace émettait une lueur, mais l'intensité dépendait des produits chimiques autres que la glace présents dans l'eau.
«Nous avons constaté que la présence de chlorure de sodium et de carbonate de sodium éteinte fortement, tandis que l'epsomite intensifiait la lueur rayonnante de la glace.
En plus de proposer l'hypothèse passionnante qu'Europa peut briller en permanence dans le noir, même si nous sommes si loin que nous ne pouvons pas la détecter, les résultats pourraient ouvrir la voie à de nouvelles méthodes d'étude de la lune glacée.
En particulier, il est possible que les systèmes d'imagerie Europa Clipper puissent observer la lueur depuis l'orbite (à environ 50 kilomètres au-dessus de la surface) et, en analysant les spectres, découvrir la composition chimique de la glace, en distinguant le matériau des zones de glace d'eau pure.
En plus d'aider à l'exploration future d'Europe, les mêmes méthodes pourraient conduire à de nouvelles façons d'analyser d'autres lunes de Jupiter telles que Io et Ganymède.
Les résultats sont rapportés dans Nature Astronomy.
