L'Europe C'est un satellite naturel ou lune de Jupiter, découvert en 1610 par l'astronome italien Galileo Galilei (1564-1642). Il fait partie des soi-disant lunes galiléennes, avec Ganymède, Io et Callisto. Son nom vient d'un personnage de la mythologie grecque: Europa était la mère du roi Minos de Crète, l'un des nombreux amoureux du roi des dieux.
L'astronome allemand Simon Marius, un contemporain de Galilée, a suggéré le nom dans un de ses travaux, qui attribuait également la découverte des satellites joviens avant que Galilée ne l'annonce..
Une autre désignation utilisée pour ce satellite et actuellement en désuétude est celle que Galilée avait initialement proposée, avec des chiffres romains. Ainsi, Europe est aussi Jupiter II, puisqu'il s'agit de la deuxième lune galiléenne proche de la planète (Io est la plus proche mais il y a quatre autres lunes plus petites).
Enfin, les astronomes étaient enclins à la suggestion de Marius, qui aurait pu découvrir les satellites indépendamment de Galilée..
La découverte des lunes galiléennes en orbite autour de Jupiter a été une étape importante pour la science. Cela a renforcé la théorie héliocentrique de Copernic et a fait comprendre à l'humanité que la Terre n'était pas le centre de l'univers..
Cependant, les lunes galiléennes sont restées longtemps sous forme de petits points lumineux, vus avec le télescope en orbite autour de Jupiter..
C'était jusqu'à ce que les missions sans pilote Pioneer, Voyager, Galileo et New Horizons apportent un flot d'informations sur Europa et les satellites restants des planètes géantes..
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Europe, légèrement plus petite que la Lune, possède un océan d'eau sous la surface et est protégée du vent solaire par le champ magnétique jovien, ce qui lui donne certaines perspectives d'habitabilité..
À cela s'ajoute le fait que l'Europe a peut-être une activité tectonique. Et à part la Terre, jusqu'à présent aucun autre objet céleste de géologie complexe n'était connu.
Il a aussi une atmosphère, ténue mais avec de l'oxygène, et sa densité, bien que pas aussi élevée que celle de la terre, suggère qu'il y a une bonne quantité de roche dans sa composition..
La surface glacée est très lisse, à peine traversée par les lignes illustrées à la figure 1.
Ces lignes reflètent peut-être les contraintes de la croûte glacée de 100 à 150 km d'épaisseur qui recouvre l'Europe, exposant la roche sous-jacente, sous laquelle se trouve de l'eau liquide..
Il y a assez de chaleur à l'intérieur de l'Europe pour maintenir cet océan, en raison de la réchauffement des marées.
Il est courant de penser aux marées comme des phénomènes typiques des masses océaniques, cependant l'attraction gravitationnelle déplace non seulement l'eau, mais aussi la roche. Et ces processus provoquent une friction qui dissipe l'énergie du mouvement orbital en chaleur..
Grâce aux mesures du champ magnétique effectuées par des missions sans pilote, on sait qu’Europa n’a pas de champ magnétique qui lui soit propre. Mais ils ont également détecté l'existence d'un noyau de fer et d'une couche d'eau riche en minéraux sous la croûte..
Ces mesures indiquent que la boussole d'un voyageur arrivant en Europe connaîtrait un swing sauvage, surtout lorsque l'approche de Jupiter est maximale. Et c'est que le champ magnétique Jovien intense interagit avec le matériau conducteur du sous-sol, provoquant ces fluctuations.
On sait que l'Europe a une surface glacée et peu rugueuse, non seulement à cause des informations obtenues à travers les images, mais aussi à cause des mesures effectuées sur son albédo.
L'albédo de tout objet - astronomique ou d'une autre nature - est la fraction de lumière qu'il réfléchit. C'est pourquoi sa valeur est comprise entre 0 et 1.
Si l'albédo est 0 cela signifie que l'objet absorbe toute la lumière sans rien réfléchir, au contraire, s'il vaut 1 il la réfléchit complètement.
Les miroirs sont des objets avec un grand albédo et celui d'Europa est de 0,69. Cela signifie qu'il réfléchit environ 69% de la lumière qui atteint sa surface, une indication que la glace qui la recouvre est propre et récente.
Par conséquent, la surface d'Europe est relativement jeune, estimée à environ 10 millions d'années. Les surfaces avec de la vieille glace ont plutôt tendance à être très sombres et ont moins d'albédo..
Un autre fait en sa faveur est que la surface d'Europa n'a pratiquement pas de cratères d'impact, ce qui suggère une activité géologique suffisante pour effacer les preuves d'impacts..
Un de ces quelques cratères apparaît en bas de la figure 1. C'est la tache lumineuse en forme de taupe avec un centre sombre, appelé cratère Pwyll, en l'honneur de la divinité celtique des enfers..
Europa se déplace autour de Jupiter avec une période d'un peu plus de 3 jours et demi, suivant une orbite assez circulaire.
Une particularité du mouvement de translation d'Europe est qu'il est en rotation synchrone avec Jupiter. Par conséquent, il montre toujours le même visage à la planète, tout comme la Lune le fait à la Terre. Ce phénomène est également connu sous le nom de couplage de marée.
Le couplage de marée est caractérisé par le fait qu'il faut à l'objet le même temps pour orbiter autour du corps le plus massif - Jupiter dans ce cas - comme pour faire un tour complet sur son propre axe.
L'explication est que les corps célestes ne sont pas des masses ponctuelles, mais des objets de dimensions appréciables. Pour cette raison, la force de gravité que Jupiter exerce sur ses satellites n'est pas homogène, étant plus intense du côté le plus proche et moins intense du côté éloigné..
Ainsi une distorsion périodique est originaire d'Europe, qui est également affectée par la force de gravité régulièrement exercée par les autres lunes galiléennes proches: Ganymède et Io..
Le résultat est une amplification des forces gravitationnelles dans un phénomène connu sous le nom de résonance orbitale, alors que les autres lunes tirent gravitationnellement sur Europe à des intervalles de temps précis.
Et bien sûr, l'Europe fait de même avec les autres lunes, créant une sorte d'harmonie entre elles..
Les effets gravitationnels mutuels des lunes galiléennes sont appelés Résonance de Laplace, en l'honneur de son découvreur, le mathématicien et astronome français Pierre Simon de Laplace en 1805.
Il existe plusieurs types de résonance en physique. Il s'agit d'une résonance rare dans laquelle les périodes de révolution des trois lunes sont dans un rapport 1: 2: 4. Toute force exercée sur l'un des membres de ce système est transmise aux autres, via une interaction gravitationnelle..
C'est pourquoi les forces de marée font que toute l'Europe est soumise à des pattes et à des compressions qui provoquent l'échauffement décrit ci-dessus. Et cela amène également Europa à avoir un océan d'eau liquide à l'intérieur..
Europe a un mouvement de rotation autour de son propre axe, qui, comme nous l'avons dit, a la même durée que la période orbitale, grâce au couplage de marée qu'elle a avec Jupiter..
Les mêmes éléments sont présents en Europe comme sur Terre. Dans l'atmosphère, il y a de l'oxygène, du fer et des silicates sont dans le noyau, tandis que l'eau, la substance la plus frappante, occupe la couche sous la croûte.
L'eau sous Europa est riche en sels minéraux, tels que le chlorure de sodium ou le sel commun. La présence de sulfate de magnésium et d'acide sulfurique peut expliquer en partie les lignes rougeâtres qui traversent la surface du satellite..
On pense également qu'en Europe, il y a tholins, composés organiques formés par rayonnement ultraviolet.
Les tholins sont répandus sur les mondes glacés comme Europa et la lune de Saturne Titan. Le carbone, l'azote et l'eau sont nécessaires pour qu'ils se forment.
La structure interne d'Europa est similaire à celle de la Terre, car elle a un noyau, un manteau et une croûte. Sa densité, avec celle de Io, est plus élevée que dans le cas des deux autres lunes galiléennes, indiquant une teneur plus élevée en silicates..
Le noyau d'Europa n'est pas en métal fondu (contrairement à Io), ce qui suggère que l'eau sous la croûte a une teneur élevée en minéraux, puisque le magnétisme d'Europa provient de l'interaction entre un bon conducteur tel que l'eau avec des sels. et le champ magnétique intense de Jupiter.
Les éléments radioactifs abondent dans le manteau rocheux, qui émettent de l'énergie lors de la décomposition et constituent une autre source de chaleur interne pour l'Europe, en dehors du réchauffement des marées..
La couche d'eau la plus externe, en partie gelée et en partie liquide, est estimée à 100 km d'épaisseur dans certaines zones, bien que d'autres affirment qu'elle ne mesure qu'environ 200 m.
Dans tous les cas, les experts conviennent que la quantité d'eau liquide en Europe peut être deux fois plus élevée que sur Terre..
On pense également qu'il y a des lacs dans les crevasses de la croûte de glace, comme le suggère la figure 6, qui pourraient également abriter la vie..
La surface glacée reçoit l'interaction continue avec les particules chargées envoyées par les ceintures de rayonnement joviennes. Le fort magnétisme de Jupiter accélère les charges électriques et les dynamise. Ainsi les particules atteignent la glace de surface et fragmentent les molécules d'eau.
Assez d'énergie est libérée dans le processus - assez pour former les nuages de gaz incandescents autour d'Europe que la sonde Cassini a observés alors qu'elle se dirigeait vers Saturne..
Les missions sans pilote ont fourni de nombreuses informations sur Europa, non seulement dans la multitude d'images haute résolution qu'elles ont envoyées depuis la surface, mais aussi par les effets gravitationnels d'Europa sur les engins spatiaux..
Les images révèlent une surface jaune très clair, dépourvue de reliefs visibles, tels que des montagnes imposantes ou des cratères notables, contrairement aux autres satellites galiléens.
Mais ce qui est le plus frappant, c'est le réseau de lignes sinueuses qui se croisent continuellement et que l'on voit clairement sur la figure 1.
Les scientifiques pensent que ces lignes proviennent de fissures profondes dans la glace. Vu de plus près, les lignes ont une bordure sombre avec une bande centrale plus claire que l'on pense être le produit de grands geysers..
Ces colonnes de vapeur imposantes (panaches) de plusieurs kilomètres de haut sont constituées d'eau plus chaude qui monte de l'intérieur à travers les fractures, comme le rapportent les observations du télescope spatial Hubble..
Certaines analyses révèlent les traces laissées par une eau à forte teneur en minéraux puis évaporée.
Il est possible que sous la croûte d'Europe, il y ait des processus de subduction, tels qu'ils se produisent sur Terre, dans lesquels les plaques tectoniques convergent sur les bords, se déplaçant les unes par rapport aux autres dans les zones dites de subduction..
Mais contrairement à la Terre, les plaques sont faites de glace qui se déplacent sur l'océan liquide, plutôt que sur le magma, comme cela se produit sur Terre..
De nombreux experts sont convaincus que les océans d'Europe peuvent contenir une vie microbienne, car ils sont riches en oxygène. De plus, l'Europe a une atmosphère, bien que ténue, mais avec la présence d'oxygène, élément nécessaire au maintien de la vie..
Une autre option pour soutenir la vie sont les lacs encapsulés dans la croûte de glace d'Europe. Pour le moment, ce sont des hypothèses et il manque beaucoup plus de preuves pour les confirmer.
Certaines preuves continuent d'être ajoutées pour renforcer cette hypothèse, par exemple la présence de minéraux argileux dans la croûte, qui sur Terre sont associés à la matière organique..
Et une autre substance importante qui, selon de nouvelles découvertes, se trouve à la surface d'Europa est le chlorure de sodium ou le sel ordinaire. Les scientifiques ont vérifié que le sel de table, dans les conditions qui prévalent en Europe, acquiert la couleur jaune pâle, visible à la surface du satellite..
Si ce sel provient des océans d'Europe, cela signifie qu'ils présentent très probablement des similitudes avec les sels terrestres, et avec lui la possibilité d'abriter la vie.
Ces constatations n'impliquent pas nécessairement qu'il y a de la vie en Europe, mais que, si elles sont confirmées, le satellite a des conditions suffisantes pour son développement..
Il existe déjà une mission de la NASA appelée Europa Clipper, qui est actuellement en cours de développement et pourrait être lancée dans les prochaines années..
Parmi ses objectifs figurent l'étude de la surface d'Europe, la géologie du satellite et sa composition chimique, ainsi que la confirmation de l'existence de l'océan sous la croûte. Il faudra attendre encore un peu pour le savoir.
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