Le vaisseau spatial Europa Clipper de la NASA sera bientôt en route pour aider à résoudre un mystère vieux d'un quart de siècle : quelque chose pourrait-il vivre dans l'océan qui se cache sous la coquille glacée de la lune Europa de Jupiter ?
« C'est une mission dont nous rêvons depuis 25 ans maintenant, depuis mes études supérieures », déclare la géologue planétaire Cynthia Phillips du Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie. « C'est une mission générationnelle. »
Un lancement le 10 octobre depuis le centre spatial Kennedy en Floride a été annulé en raison de l'ouragan Milton, mais le lancement du vaisseau spatial est toujours prévu plus tard ce mois-ci ou début novembre.
Après un voyage de cinq ans et demi vers Jupiter, Clipper s'installera en orbite autour de la planète géante en avril 2030, passant à plusieurs reprises devant la lune glacée pour obtenir des instantanés de son terrain gelé, mesurer la composition chimique de la surface et en déduire la structure interne de la lune.
« Nous pensons que les mondes océaniques pourraient en fait être un type de monde commun en dehors de notre système solaire », a déclaré Gina DiBraccio, responsable des sciences planétaires à la NASA, lors d'une conférence de presse le 17 septembre. « Clipper sera la première mission approfondie qui nous permettra de caractériser l'habitabilité de ce qui pourrait être le type de monde habité le plus courant dans notre univers. »
Les planétologues sont de plus en plus certains qu'Europe abrite un océan souterrain depuis que la sonde spatiale Galileo de la NASA a visité Jupiter dans les années 1990 (SN : 18/02/02).
« Pendant la mission Galileo, c'était comme un roman policier », explique Phillips. Les indices se sont accumulés. Une absence de cratères, suggérant que la surface est toujours en mouvement et en changement. Rayures, fissures et piqûres suggérant une remontée d'eau par le bas. Des régions connues sous le nom de « terrains de chaos », qui ressemblent à des icebergs inclinés dans une mer détrempée (SN : 16/11/11).
Et enfin, la mesure d'un champ magnétique interne induit par le champ magnétique externe de Jupiter. Ce fut « le coup de grâce », dit Phillips. Le seul matériau géologiquement plausible capable de transporter ce champ magnétique est l’eau salée.
Sur Terre, l’eau est synonyme de vie. Mais les découvertes sur Europe n'ont pas suffi à la déclarer comme un monde habitable (SN : 19/04/24). De nombreux mystères demeurent : quelle est la profondeur de l’océan ? Quelle est l’épaisseur de la coquille de glace ? Et surtout, comment interagissent-ils ? Les matériaux de la surface pourraient-ils pénétrer dans les profondeurs saumâtres, pour fournir de la nourriture aux microbes en attente ?
Europa Clipper, du nom des clippers rapides du XIXe siècle, est sur le point de reprendre là où Galilée s'est arrêté. Le vaisseau spatial est chargé d'étudier l'habitabilité d'Europe en recherchant trois ingrédients clés : l'eau, l'énergie et les composés organiques.
Le vaisseau spatial ne orbitera pas directement autour d’Europe. La Lune se trouve dans l'environnement radiatif sévère de Jupiter, où des particules chargées de haute énergie accélérées par le champ magnétique de la planète pourraient faire frire les composants du vaisseau spatial (SN : 09/11/20). Au lieu de cela, Clipper plongera dans et hors de cette zone de rayonnement pour survoler Europe au moins 49 fois – en visant simultanément ses neuf instruments vers la Lune – se retirant à chaque fois vers un territoire plus calme pour traiter les données et les renvoyer sur Terre. .
L’une des premières choses que Clipper fera à son arrivée sera de confirmer – ou éventuellement de réfuter – la présence de l’océan souterrain. La façon dont la Lune tire gravitationnellement sur le vaisseau spatial révélera immédiatement les détails de son intérieur, a déclaré Bonnie Buratti, scientifique adjointe du projet du JPL, lors de la conférence de presse.
Viennent ensuite les photos. L'antenne de Galileo ne s'est jamais déployée correctement, de sorte que ses images n'étaient pas aussi nettes qu'elles auraient pu l'être, explique Phillips. Le spectromètre de Galilée n'a pas non plus été conçu pour fonctionner à Europe, les scientifiques ont donc eu du mal à déterminer la composition de tout ce qui n'était pas de la glace à la surface. Les images et les spectres de Clipper révéleront des indices sur les composants chimiques de la surface et peut-être du sous-sol que Galilée n'a jamais pu obtenir.
Enfin, Clipper approfondira des détails tels que l'épaisseur de la croûte, la profondeur de l'océan et la manière dont ils interagissent.
Il existe certaines limites. Le regard de Clipper n’atteindra pas le fond de l’océan, là où la roche et l’eau se rencontrent. C’est peut-être l’endroit le plus probable pour que les écosystèmes microbiens se nichent, à l’instar des évents des fonds marins sur Terre. Mais Clipper ne pourra pas les détecter directement.
Il existe cependant de solides preuves circonstancielles selon lesquelles l'eau remonte parfois à la surface, que ce soit sous forme de panaches de vapeur ou de ruisseaux ou de lacs à infiltration plus lente, et peut déposer tout autre matériau qu'elle a transporté sur la glace (SN : 14/05/18). Clipper recherchera des produits chimiques à la surface et en déduira ce qui pourrait se tramer dans les profondeurs obscures.
« Le Saint Graal serait si nous voyions quelque chose comme un acide aminé à la surface », explique Buratti. « Mais le simple fait de voir beaucoup de molécules organiques constituera une preuve solide que nous disposons de toutes les conditions nécessaires à la vie. »
Ce que Clipper ne fera pas, c'est chercher directement la vie. « Nous n'avons pas de tricordeur que nous pouvons pointer vers Europe et dire : « C'est la vie, Jim ! » » comme dans Star Trek, dit Phillips. « Il s'agira encore une fois de plusieurs sources de preuves indirectes. »
« Pour effectuer une mission de détection de vie, dit-elle, vous devrez toucher cette surface. » Ou peut-être passer en dessous (SN : 02/05/14).
Avec le temps qu'elle a dû attendre pour arriver en Europe, Phillips ne s'attend pas à voir cette mission elle-même. Mais elle espère que les scientifiques n’auront pas à attendre encore 25 ans.
«J'espère que cet élan va se renforcer», dit-elle. « J'accepte que je n'aurai probablement pas l'occasion de voir ce sous-marin Europa, mais j'espère que mes enfants ou peut-être mes petits-enfants le feront. »
