Pour la première fois, les scientifiques du SwRI ont utilisé l'instrument Jovian Auroral Distributions Experiment (JADE) pour détecter définitivement l'oxygène et l'hydrogène dans l'atmosphère de l'une des plus grandes lunes de Jupiter, Europe. Le vaisseau spatial Juno de la NASA, à l'aide de son instrument développé par le SwRI, a effectué les mesures lors d'un survol d'Europe en 2022. Crédit : NASA/JPL-Caltech
NASALa sonde spatiale Juno a fourni des données cruciales sur les particules chargées présentes dans l'atmosphère d'Europe, révélant ainsi un aperçu de son potentiel à soutenir la vie. Cette étude, impliquant des mesures in situ de l'oxygène et de l'hydrogène, apporte une nouvelle compréhension des conditions environnementales d'Europe et de l'habitabilité de ses océans souterrains.
Le vaisseau spatial Juno de la NASA a mesuré directement les molécules chargées d'oxygène et d'hydrogène de l'atmosphère de l'un des Jupiterla plus grande lune de l'Europe, Europe. Selon une nouvelle étude co-écrite par des scientifiques du SwRI et dirigée par université de Princetonces observations fournissent des contraintes clés sur l’oxygénation potentielle de son océan souterrain.
« Ces résultats ont des implications directes sur l'habitabilité potentielle d'Europe », a déclaré le chercheur principal de Juno, le Dr Scott Bolton de SwRI, co-auteur de l'étude. « Cette étude fournit la première mesure directe in situ des composants de l'eau présents dans l'atmosphère d'Europe, nous donnant une plage étroite qui pourrait soutenir l'habitabilité. »
Le survol d'Europe de Juno
En 2022, Juno a effectué un survol d’Europe, se rapprochant à 352 kilomètres de la Lune. L’instrument Jovian Auroral Distributions Experiment (JADE) développé par le SwRI à bord de Juno a détecté des quantités importantes d’oxygène moléculaire chargé et d’hydrogène perdus dans l’atmosphère.
« Pour la première fois, nous avons pu détecter définitivement l'hydrogène et l'oxygène grâce à des mesures in situ et confirmer que l'atmosphère d'Europe est principalement composée de molécules d'hydrogène et d'oxygène », a déclaré le scientifique et co-auteur du SwRI, le Dr Robert Ebert. .
Cette illustration montre des particules chargées de Jupiter impactant la surface d'Europe, divisant les molécules d'eau gelées en molécules d'oxygène et d'hydrogène. Les scientifiques pensent que certains de ces gaz oxygène nouvellement créés pourraient migrer vers l’océan souterrain de la Lune, comme le montre l’image en médaillon. Crédit : NASA/JPL-Caltech/SWRI/PU
On pense que la source de ces molécules est la glace d’eau à la surface d’Europe. Le rayonnement rampant de Jupiter brise H2Les liaisons moléculaires de O, laissant derrière elles l'oxygène et l'hydrogène. Les molécules d’oxygène les plus lourdes restent davantage contraintes à la surface ou à l’atmosphère proche de la surface, tandis que l’hydrogène plus léger s’échappe principalement dans l’atmosphère et au-delà. L'oxygène produit dans la glace est soit perdu dans l'atmosphère, soit séquestré à la surface. L'oxygène retenu dans la glace d'Europe pourrait se frayer un chemin jusqu'à son océan souterrain en tant que source possible d'énergie métabolique.
Production d'oxygène en Europe et implications
« La coquille de glace d'Europe absorbe les radiations, protégeant ainsi l'océan en dessous. Cette absorption produit également de l'oxygène dans la glace, de sorte que d'une certaine manière, la coquille de glace agit comme le poumon d'Europe, fournissant une source potentielle d'oxygène pour l'océan », a déclaré le Dr Jamey Szalay, chercheur à l'Université de Princeton et auteur principal de l'étude. «Nous imposons actuellement des contraintes étroites à la production totale d'oxygène à Europa, à environ 12 kg par seconde. Avant Juno, les estimations précédentes allaient de quelques kg par seconde à plus de 1 000 kg par seconde. Les résultats démontrent sans ambiguïté que l’oxygène est produit en permanence à la surface, juste un peu moins que prévu.
« Nous avons conçu JADE pour mesurer les particules chargées qui créent les aurores boréales de Jupiter », a déclaré le Dr Frederic Allegrini, scientifique et co-auteur du SwRI. « Les survols d’Europe ne faisaient pas partie de la mission principale Juno. JADE a été conçu pour fonctionner dans un environnement à fort rayonnement, mais pas nécessairement dans l'environnement d'Europe, qui est constamment bombardé par des niveaux élevés de rayonnement. Néanmoins, l’instrument a fonctionné à merveille.
Pour la première fois, les scientifiques du SwRI ont utilisé l'instrument Jovian Auroral Distributions Experiment (JADE) pour détecter définitivement l'oxygène et l'hydrogène dans l'atmosphère de l'une des plus grandes lunes de Jupiter, Europe. Le vaisseau spatial Juno de la NASA, à l'aide de son instrument développé par le SwRI, a effectué les mesures lors d'un survol d'Europe en 2022. Crédit : NASA/JPL/Université de l'Arizona
Les nouvelles mesures contribuent à une meilleure compréhension d'Europe et de son environnement et ouvrent la porte à des modèles plus récents et plus précis. La nouvelle estimation de l'étude sur la quantité d'oxygène produite à la surface d'Europe, par exemple, pourrait éclairer les recherches futures liées à son océan souterrain et à son habitabilité potentielle. Comme ces observations fournissent les premières mesures de la composition des particules chargées à proximité d’Europe, elles ouvrent une nouvelle fenêtre importante sur l’interaction complexe des lunes avec son environnement.
« L'Europe est un objet fascinant parce que les scientifiques sont convaincus qu'il existe un océan liquide à l'intérieur », a déclaré Ebert. « L’eau est importante pour l’existence de la vie et peut être trouvée dans ou sur des objets aux caractéristiques variables. Europe est un bon endroit pour rechercher de l’eau au sein de notre système solaire.
Pour en savoir plus sur cette recherche, voir Des informations surprenantes sur l’oxygène du survol rapproché d’Europe.
