Hubert Reeves

 

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Europe, satellite galiléen de Jupiter

logo europe

Découvert en 1610 par Galilée avec la première lunette astronomique de l'histoire, Europe est un monde à part. Ce satellite de Jupiter possèderait sous une importante couche de glace une réserve d'eau liquide 2 ou 3 fois supérieure que celle de la Terre ! Glacé en surface, Europe est actif en son centre du fait des puissants effets de marée dus à sa proximité de la grosse Jupiter. Il se pourrait bien qu'Europe soit un candidat sérieux pour abriter les éléments nécessaires au développement de la vie ...

Sommaire

Découverte et histoire

Découvert en même temps que les trois autres satellites galiléens (Io, Ganymède et Callisto) par Galilée et l’astronome allemand Simon Marius en 1610, Europe est le deuxième satellite de Jupiter. Le nom d’Europe a été donné par Marius en l’honneur d’Europe, princesse phénicienne, qui dans la mythologie grecque fut kidnappée par Zeus, transformé en taureau blanc, pour en faire sa femme.

europe par galileo

Europe en quelques chiffres

Taille et masse

Europe est d’une taille sensiblement équivalente à notre Lune, avec 3130 km de diamètre à l’équateur, soit ¼ de celui de la Terre. Sa masse est de 4.8 x 1022 kg.
La densité de surface est de 2.99 g/cm3 et la gravité est égale à 1.31 m/s², la vitesse de libération est ainsi de 2 km/s.

Orbite

Ce petit satellite fait le tour de sa planète en 3.55 jours terrestres, à la vitesse de 49 320 km/h, sur une orbite excentrique à 0.0094 et dont l’inclinaison s’élève à 0.469°. Europe est en rotation synchrone avec Jupiter : Sa rotation sur elle-même est égale à sa période de révolution autour de la planète géante.

comparatif tailles

Composition d'Europe

Une surface jeune car sans cesse renouvelée

Europe orbite plus loin que Io, à 671 900 km de Jupiter, mais il est pourtant sujet aux effets de marée comme son congénère, dans une moindre mesure tout de même. De fait, son aspect diffère totalement : Europe est en effet un monde glacé. Néanmoins, on constate quelques similitudes : A l’instar de Io, Europe possède un nombre très peu élevé de cratères météoritiques en surface, ce qui laisse à penser que la surface est en perpétuel renouvellement. Les cratères persistants aujourd’hui à la surface doivent donc être récents et il y a fort à parier qu’ils disparaîtront dans quelques millions d’années. Europe est une boule très lisse, le relief est très peu prononcé, moins de 100 mètres.

crateres

Europe, réservoir d'eau du système solaire

On pense fortement qu’Europe possède une activité géologique et volcanique silicatée, résultante des perturbations gravitationnelles de Jupiter et de ses satellites. Cet effet de marée et cette activité volcanique sont sources de chaleur, il y a donc fort à penser qu’Europe possède un très vaste océan d’eau liquide sous son épaisse couche de glace. Les données recueillies par la sonde Galileo vont d’ailleurs dans ce sens.
D’après les modèles théoriques, Europe serait recouvert d’une importante couche de glace épaisse de quelques kilomètres, soumise à une température d’environ -150°c. L’estimation de cette épaisseur porte encore aujourd’hui à débat, certains avançant l’hypothèse d’une couche glacée profonde de 100 kilomètres, d’autres l’estimant à seulement 3 ou 5 kilomètres … Il est également possible que la couche de glace soit très hétérogène et que les deux estimations soient vraies. De futures expéditions apporteront sûrement un éclairage à cette affaire.
La couche de glace d’Europe lui confère une brillance relativement importante, son albédo est ainsi de 0.68.

cartographie

Sous cette couche glacée, un vaste océan d’eau s’est donc formé grâce à la chaleur interne du petit satellite : Cet océan serait profond de 50 à 100km, ce qui est énorme. A titre de comparaison, la Terre, qui est plusieurs dizaines de fois plus grosse qu’Europe, possède des océans dont la profondeur maximale peine à atteindre les 10km … Si elle était uniformément répartie sur la surface terrienne, l’eau serait profonde de 2.7km. Europe possèderait donc 2 ou 3 fois plus d’eau que la Terre, un comble pour celle qu’on appelle la planète bleue !
L’eau d’Europe serait salée comme celle de la Terre, à la différence que l’eau terrienne est salée avec du chlorure de sodium alors que l’eau d’Europe comporte à priori du sulfate de magnésium.
Compte tenu des mouvements internes de la planète, dus aux effets de marée, qui voient l’énergie du centre remonter à la surface, il est possible que l’eau piégée sous la glace soit boueuse et remplie de cailloux. Ainsi, cela pourrait expliquer la couleur brunâtre des stries qui parcourent la surface.

striessurface

Sous cet océan existe donc une croûte rocheuse au cœur de laquelle existent assurément un manteau et un noyau différenciés. La structure interne d’Europe est moins bien connue que sa surface, mais les astrophysiciens pensent que le manteau serait fait de roches silicatées et que le noyau serait constitué de fer et de nickel. Ce noyau serait constitué d’éléments radioactifs qui distilleraient une forte chaleur en se désintégrant.

Ce satellite a donc à priori toutes les caractéristiques d’une petite planète tellurique.

hypothese structure

En surface, une banquise géante

La surface d’Europe est donc recouverte par une gigantesque banquise, bizarrement balafrée sur toute se surface par de longues failles : ces crevasses sont larges de plusieurs kilomètres et longues de plusieurs milliers de kilomètres, vraisemblablement remplies d’eau gelée qui est remontée à la surface. Il est donc probable qu’il existe de véritables « continents » glacés se déplaçant au gré des mouvements océaniques. Cela provoquerait, au gré des collisions et déchirements, un renouvellement régulier de la surface, ce qui donnerait au passage une explication à la quasi-inexistence de cratères en surface. Malgré ce manque de cratères en question, on sait que des bombardements météoritiques ont eu lieu car Europe possède des taches sombres en surface, résultant des impacts. On ne compte que 3 cratères de plus de 5km de diamètre sur Europe.

reseau de failles

L'atmosphère d'Europe

Tout comme son voisin Io, Europe possède une atmosphère, quand bien même est-elle très superficielle. Hubble, dans un premier temps,  puis Galileo ont en effet mis en évidence la présence d’une atmosphère composée entièrement d’oxygène moléculaire a une pression 100 milliards de fois plus faible que celle de la Terre.
La composition de l’atmosphère est un nouvel indice de la présence d’eau sur Europe : L’oxygène proviendrait de la décomposition des molécules d’eau de la surface glacée du satellite. L’eau est faite d’un atome d’hydrogène pour deux atomes d’oxygène, mais l’hydrogène est 16 fois plus léger que l’oxygène … Ainsi, on pense que l’hydrogène s’est échappé dans l’espace alors que l’oxygène est restée piégée à la surface.

Influence du champ magnétique de Jupiter

Tout comme Io, Europe possède un faible champ magnétique. Elle est également soumise au puissant champ magnétique jovien. Galileo a d’ailleurs mesuré, avec son magnétomètre une modification du champ magnétique qui intervient toutes les 5 heures 30, chose qui n’est possible qu’avec la présence d’un matériau conducteur à l’intérieur d’Europe. Ce fait appuie sérieusement la thèse d’un océan salé. Le courant électrique qui en résulte chauffe Europe et son eau.

champ magnetique

Europe, source d'espoir pour les exobiologistes

La sonde Galileo a révélé, par spectrométrie infrarouge, la présence en surface de cristaux de sulfate de magnésium qu’on en trouve sur Terre qu’à l’endroit des lacs asséchés. Cet indice renforce l’idée de présence aqueuse sous la couche de glace. De plus, les données récoltées par le magnétomètre de la sonde sont venues appuyer cette hypothèse.
La présence éventuelle d’eau sous la surface d’Europe en fait une cible de choix pour les futures expéditions spatiales. La recherche de vie dans le système solaire est plus que jamais d’actualité, et ce petit satellite semble être l’une des dernières chances pour pouvoir la trouver … Néanmoins il faut rester prudent car la présence d’un océan liquide n’est encore qu’une hypothèse, et même si celui-ci existe, il est possible que sa composition soit incompatible avec la vie.
Toutefois, nous avons récemment découvert avec surprise que sur Terre, la vie avait une capacité d’adaptation phénoménale et qu’elle pouvait résister à des conditions extrêmes, ce qui autorise toujours le rêve en ce qui concerne Europe …
Une mission avait d’ailleurs été planifiée pour venir étudier de plus près la composition d’Europe, Europa Orbiter. Cette sonde devait se mettre en orbite et sonder le sous-sol grâce à un radar. Un engin aurait atterri en parallèle dans le but de forer la couche de glace … Malheureusement le budget de la NASA ne pouvait supporter un tel coût, et la mission a été annulée … L’intérêt des scientifiques pour le satellite reste néanmoins intact, et une autre mission est envisagée : Jimo (Jupiter Icy Moon Orbiter). Cette mission aurait le projet global d’étudier Europe, Ganymède et Callisto. Mais le budget de la NASA est décidément problématique, puisque la mission a été de nouveau reportée, à 2015 …

missions spatiales vers Europe et Jupiter

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Satellite Europe - Vie sous-marine?? (1-2)

Satellite Europe - Vie sous-marine (2-2)

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