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EUROPA

 Décrie dans le film de Kubrick du roman de Sir Arthur C. Clark « 2001 l’odyssée de l’espace»

Le satellite Europa Intrique beaucoup

capture10-5.jpgA 500 000 millions de kilomètres de la terre Europa est le satellite le plus éloigné de Jupiter. C’est une boule couverte de glace a peut prés de la taille de la lune. Mais ce qui a intrique le plus c’est que Europa conduit les champs électromagnétique de Jupiter ce qui laisse a pensé qu’elle est conductrice et donc pour cela posséderait de l’eau salé a l’état liquide et l’ont sait que l’eau a l’état liquide est la base de toute vie sur terre.

capture11-4.jpgMais comment pourra-t-il y avoir de l’eau liquide qui gèle en dessous de zéro degré Celsius sur une lune éloigné du soleil à une distance quatre fois supérieur à celle de la terre ?

capture12-5.jpgEuropa trace une orbite ellipsoïdale autour de Jupiter parfois proche parfois loin  et les divers arguments évoqués ci-dessus : variabilité du champ magnétique, découplage apparent de la surface de glace par rapport à l'ensemble du satellite, marqué par la dérivedes lignes des glaces par rapport à l'axe Jupiter-Europe, poussent à l'hypothèse que sous la glace se trouve un océan continu d'eau salée (et donc conductrice de l'électricité), dont les remontées conduiraient après évaporation aux dépôts de sel remarqués le long des lignes

capture21-2.jpg   capture11-2-1.jpg

L'exemple le plus spectaculaire est celui des régions ou le chaos est grand, sa structure assez commune sur Europa avec celle de la terre dans les régions polaire de celle si, et que l'on peut interpréter comme des régions où l'océan subglaciaire a fondu à travers la croûte glacée. Cette interprétation est très controversée.

La plupart des géologues qui ont étudié Europa sont en faveur de ce que l'on appelle le modèle « à glace épaisse », dans lequel l'océan n'interagit jamais, ou rarement tout au plus, directement avec la surface.

Épaisseur de la glace

Les différents modèles pour l'estimation de l'épaisseur de glace donnent des valeurs comprises entre quelques kilomètres et des dizaines de kilomètres

capture01-4-1.jpgLes moyennes de température sur la surface d'Europa vont d'environ 110 K (-160 °C) sur l'équateur à seulement 50 K (-220 °C) vers les pôles, ce qui rend la croûte glacée d'Europa aussi dure que le granit

Le meilleur indice pour le modèle de la glace épaisse est l'étude des grands cratères : les plus grandes structures d'impact sont entourées d'anneaux concentriques, et paraissent être remplis de glace fraîche relativement plate. En se reposant sur cette donnée et sur les marées, on peut estimer l'épaisseur de la couche de glace à 10 – 30 km, qui inclut une certaine épaisseur de glace moins froide et plus ductile, ce qui amènerait à une épaisseur de l'océan liquide par dessous à environ 150 km.

Ceci conduit à un volume des océans d'Europe de 3×1018 m3, soit deux fois celui des océans terrestres.

Dans le modèle de la glace mince, la glace n'aurait que quelques kilomètres d'épaisseur. Mais la plupart des planétologues concluent que ce modèle ne prend en compte que les couches supérieures de la croûte d'Europa, qui se comportent élastiquement sous l'effet des marées.

Un exemple est l'analyse des flexions, dans lequel la croûte est modélisée comme un plan ou une sphère chargée et fléchie sous le poids. Ce genre de modèle suggère que la partie élastique extérieure de la croûte n'aurait que 200 m. Si la couche de glace d'Europa n'a que quelques kilomètres, ceci signifierait que des contacts réguliers entre l'intérieur et la surface auraient lieu, par les lignes ouvertes, ce qui provoquerait la formation des régions chaotiques

capture12-2-1.jpgChauffage de l'océan

Le chauffage par la désintégration radioactive, qui devrait être similaire à celui de la Terre, ne peut fournir le réchauffement nécessaire à Europa car le volume par unité de surface est beaucoup plus faible en raison d'une plus petite taille de la lune, ce qui fait que l'énergie se dissipe plus vite.

Les premiers indices d'un océan souterrain proviennent des théories concernant le système de chauffage par les marées (c'est une conséquence de l'orbite légèrement excentrique d'Europa et accessoirement de la résonance orbitale avec les autres satellites galiléens). L'énergie thermique fournie pour maintenir liquide cet océan proviendrait des marées dues à l'excentricité de l'orbite, servant aussi de moteur à l'activité géologique de la glace de surface.

À la fin de 2008, il a été suggéré que Jupiter pourrait maintenir les océans chauds par des ondes de marées dues à l'obliquité, faible certes, mais non nulle, du plan de l'équateur sur celui de l'orbite. Ce genre de marée, qui n'avait pas été considéré auparavant, engendre des ondes de Rossby, dont la vitesse est faible, quelques kilomètres par jour, mais qui peuvent comporter une énergie cinétique significative. Pour l'estimation actuelle de l'inclinaison axiale de l'ordre de 1°, les résonances des ondes de Rossby pourraient emmagasiner 7,3×1018 J d'énergie cinétique, soit 200 fois la quantité du flux de la marée dominante

La dissipation de cette énergie pourrait être la principale source d'énergie thermique de l'océan. Il resterait à préciser le bilan d'énergie entre formation des ondes et dissipation sous forme thermique.

Les forces de marée

Aux débuts de son Histoire, Europa était une énorme planète (Satellite) d’eau mais les forces de gravité de Jupiter lui ont fait perdre une grande partie et Europa a donc perdu du poids  comme Io, en perdant son eau sous forme de vapeur. Mais la taille du satellite diminuant, cela a diminué le phénomène des marées du aux lois de la gravité de Jupiter l’eau a finalement pu rester sous la forme de glace en surface, et a cessé son échappement, mais il en reste néanmoins suffisamment pour que sa surface soit couverte de glace sur plusieurs kilomètres d’épaisseur. De plus, le chauffage interne dû au malaxage perdure aujourd’hui. Il permettrait de faire passer l’eau à l’état liquide sous la croûte de glace.

Europa possèdent une énergie interne considérable, due au « malaxage par les forces de marée ». Le principe est le suivant : lorsque vous tournez à gauche en voiture, une force tend à vous déporter vers la droite, il s’agit de la force centrifuge. De même, un satellite en orbite autour d’une géante gazeuse est « en virage permanent », et subit donc une force centrifuge vers l’extérieur du virage. Celle-ci s’oppose à la force gravitationnelle dirigée vers l’intérieur du virage. Or le côté du satellite tourné vers la planète subit une force gravitationnelle plus intense que le côté aux antipodes, car il est plus près de la planète. Finalement, si on ajoute la force centrifuge, il apparaît que la force résultante tend à « écarteler » le satellite : celui-ci adopte la forme d’un ballon de rugby. C’est notamment ce qui explique les marées sur Terre, dues à la Lune. Mais dans le cas d’Europa, il s’y ajoute un deuxième phénomène : sont orbite n’est pas tout à fait circulaire, car le satellite d’Europa s’influencent mutuellement par le satellite Io de par sa gravitation. Au fur et à mesure qu’ils s’approchent et s’éloignent de Jupiter au cours de ces oscillations, le phénomène de marée s’accroît puis diminue : les satellites oscillent en permanence entre un « ballon de football » et un « ballon de rugby ». En d’autres termes, ils sont « malaxés ». Ce malaxage s’accompagne de frictions à l’intérieur des satellites qui tendent à les chauffer fortement : l’énergie produite est dissipée vers la surface par le biais du volcanisme. Ce qui réchauffe la planète et permet a l’eau d’être et de rester a l’état liquide

Sa structure centrale

Si ont la coupait l'intérieur d'Europa, montrerait la croûte de glace sur une couche d'eau liquide – ou de glace plastique – avec un manteau silicaté et un cœur métallique.

capture13-5.jpgSous la couche d'eau – ou de glace plastique – d'une épaisseur de l'ordre de 100 km, Europe présente une structure similaire à celle des planètes telluriques, en ce sens qu'elle consiste principalement de roches silicatées. On estime que la croûte de glace a subi une migration séculaire de 80°, se retrouvant pratiquement à angle droit, ce qui serait hautement improbable si la glace était attachée rigidement au manteau. Enfin, Europa possède probablement en son centre un relativement petit cœur de fer.

Ainsi, Europa abrite probablement un gigantesque océan d’eau liquide deux fois plus importantes que sur terre et cela caché sous la glace externe.

capture13-2-1.jpgLa vie serait elle possible sans lumière sur Europa ?

Sur Terre, des organismes vivants ne dépendant pas de la photosynthèse ont été découverts près des dorsales océaniques : même si la lumière du Soleil n’arrive pas à pénétrer dans l’océan d’Europa, la présence de vie à l’intérieur n’est donc pas totalement à écarter…                                                               Finalement, la présence d’eau liquide est possible même en l’absence de l’énergie d’une étoile, et le Système solaire nous en offre un bel exemple !        

capture14-1.jpgIl est même envisageable de trouver de l’eau liquide à la surface d’autres corps célestes de notre système planétaires, et non plus seulement en profondeur ou caché. Par exemple, Titan, le gros satellite de Saturne, a conservé une épaisse atmosphère de diazote car les rayonnements solaires ont été trop faibles pour l’arracher. Avec un malaxage par le phénomène de marée, la glace d’eau serait alors passée à l’état liquide en surface, et non plus gazeux : l’eau ne se serait pas échappée comme sur Io, et se serait maintenue sous forme liquide à la surface jusqu’à aujourd’hui !

La mission Galileo s'est terminée en 2003, et on a dirigé la sonde vers Jupiter pour qu'elle s'y écrase. Ceci était une précaution pour éviter, entre autres, qu'un corps a priori non stérile ne vienne heurter Europa et la contaminer avec des microorganismes terrestres.

Europa semble être le seul corps du système solaire avec la Terre renfermant d'une part de l'eau sous forme liquide, et étant animé d'autre part de mouvements tectoniques très récents. La possibilité d'existence d'eau liquide a provoqué des spéculations sur l'existence de formes de vie extraterrestre dans les océans d'Europa.

capture04-3-2.jpgCorps actif disposant d'eau liquide au contact de silicates, Europa réunit deux des conditions préalables au support de la vie telle que nous la connaissons sur Terre.

Sur terre une vie différente

en 1977, pendant une plongée d'exploration dans le rift des Galápagos, dans le sous-marin d'exploration des grands fonds Alvin, les scientifiques découvrent des colonies de vers tubulaires géants, de palourdes, de crustacés, de moules et autres créatures assorties, concentrées autour de structures volcaniques sous-marines appelées fumeurs noirs. Ces fumeurs noirs dans l'océan. Entretenus par l'énergie géothermique, ces orifices hydrothermaux créent des déséquilibres chimiques et thermiques qui peuvent servir de source d'énergie pour la vie. Ces sources hydrothermales (fumeurs noirs) des océans profonds montrent sur la Terre des formes de vie qui subsistent dans des conditions extrêmes, et privées de lumière solaire. Ces créatures prolifèrent, malgré le manque de lumière solaire. On découvre bientôt qu'elles forment une chaîne alimentaire complètement autonome. Au lieu de plantes, la base de cette chaîne est constituée par une forme de bactéries qui trouvent leur énergie dans l'oxydation de produits chimiques réactifs, tels l'hydrogène ou l'hydrogène sulfuré, qui émergent de l'intérieur de la Terre. Cette chaîne de chimiosynthèse révolutionne la biologie en montrant que la vie n'a pas besoin de la lumière du soleil ; elle n'a besoin que d'eau et d'une différence d'énergie thermique et chimique pour se développer. Ceci ouvre une voie immense à l'astrobiologie, en multipliant considérablement les possibilités d'habitat extraterrestre.

Un autre exemple de vie dans des conditions particulièrement rudes sur Terre est le lac Vostok, à 4 km sous la glace de l'Antarctique, où des bactéries anaérobies ont été trouvées dans la glace, à quelques centaines de mètres de la zone liquide. Le forage russe s'est arrêté à 200 m de l'eau, afin d'éviter toute contamination. On a donc peu d'indications sur la chaîne alimentaire de ce système écologique, qui est également complètement privé de la lumière solaire.

Les possibilités pourrait être analogues sur Europa

La vie pourrait exister dans l'océan sous la glace d'Europa, éventuellement subsistant dans un environnement semblable aux environnements terrestres comme celui des fumeurs noirs de l'océan profond ou celui du lac Vostok sous la glace de l'Antarctique. La vie dans un océan de ce genre pourrait ressembler à celle des microbes au fond des océans terrestres, ce qui pourrait expliquer certaines particularités du spectre de la lumière renvoyée par Europa, notamment dans l'infrarouge.

L'intérieur d'Europa sans lumière est actuellement considéré comme l'endroit le plus probable d'existence de vie extraterrestre du système solaire. Bien que les vers tubicoles et les autres organismes eucaryotes pluricellulaires autour des orifices hydrothermaux terrestres respirent de l'oxygène, et dépendent en principe de la photosynthèse, les bactéries anaérobies et les archées à la base de ces écosystèmes donnent un modèle possible pour une vie dans l'océan d'Europa, des radicaux libres engendrés par radiolyse peuvent gagner l'océan, soit par diffusion au sein de la glace, soit par subduction de la surface. Et ceci peut être une source suffisante d'oxygène en l'absence de photosynthèse.

En septembre 2009, le planétologue Richard Greenberg a calculé que la glace convertie en oxydants par les rayons cosmiques tombant sur la surface d'Europe et descendant dans l'océan, dans le renouvellement tectonique de la glace, pourrait amener à une concentration en oxygène de l'océan supérieure à celle de l'océan terrestre en quelques millions d'années. Ceci pourrait permettre à Europe d'entretenir non seulement une vie microbienne anaérobie, mais aussi des organismes pluricellulaires aérobies plus grands, du type poissons.

La vie sur Europa pourrait exister en îlots autour des évents hydrothermaux du fond de l'océan, ou sous le fond de l'océan, où l'on connaît sur Terre des organismes endolithes, c'est-à-dire vivant au sein de la roche, soit dans des fissures naturelles, soit dans des trous qu'ils se sont creusés par voie chimique. Par ailleurs, la vie pourrait exister accrochée à la surface inférieure de la couche de glace, comme des algues ou des bactéries dans les régions polaires terrestres, ou encore flotter librement dans l'océan.

Arguments contre la possibilité de vie sur Europa

Jusqu'aux années 1970, la vie n'était pensée comme possible que dans une entière dépendance de l'énergie du Soleil. Les plantes à la surface de la Terre capturent l'énergie du Soleil et l'utilisent dans le processus de photosynthèse pour transformer en sucres le dioxyde de carbone et l'eau, relâchant de l'oxygène dans le processus. Elles sont mangées par des animaux qui respirent de l'oxygène, et ceci marque le début d'une chaîne alimentaire qui fait passer l'énergie d'une forme à l'autre. Même la vie dans l'océan profond, bien au-dessous de la région éclairée, obtient sa nourriture des détritus tombant de la surface, ce qui amorce une nouvelle branche de la chaîne alimentaire.

La capacité d'un monde à soutenir la vie dépend dans cette optique de son accès à la lumière solaire.

Selon un rapport publié dans New Scientist, les scientifiques de la NASA, qui avaient planifié la mission de la NASA Jupiter Icy Moons Orbiter, après l'évaluation de missions précédentes, sont parvenus au printemps 2004 à la conclusion qu'Europa pouvait être bien plus défavorable à la vie qu'on ne l'avait supposé précédemment. Par exemple, on a démontré l'existence de taches couvertes d'eau oxygénée ou d'acide sulfurique concentré, tous deux extrêmement actifs dans la dégradation de molécules un peu complexes. On en déduit que l'acide provient de l'océan supposé sous la couche de glace. La concentration peut provenir d'un volcanisme sous-marin, qui apporte le soufre. De même, s'il est trop salé, seuls des halophiles extrêmes pourraient survivre. Par ailleurs, si l'océan d'Europa est trop froid, les processus biologiques semblables à ceux qui se déroulent sur Terre ne pourraient pas avoir lieu. L'énergie fournie par la contrainte de marée provoque des processus géologiques actifs, juste comme sur Io, bien qu'à un moindre degré. Bien sûr, Europa, comme la Terre, possède une source d'énergie interne d'origine radioactive ; cependant elle est probablement de plusieurs ordres de grandeur plus faible que celle due à la marée. Mais même l'énergie des marées ne pourrait jamais soutenir un écosystème aussi grand, diversifié et prolifique que le système terrestre à base de photosynthèse.

 Une seule solution pour trouver la réponse : aller explorer

Jusqu'à présent, il n'y a aucune preuve d'existence de la vie sur Europa, mais la présence probable d'eau liquide a stimulé les recherches pour y envoyer une sonde.

En 2006, Robert T. Pappalardo, professeur assistant au laboratoire de physique atmosphérique et spatiale de l'Université du Colorado à Boulder disait « Nous avons dépensé pas mal de temps et de travail pour essayer de savoir si Mars a jamais été un habitat possible. Europa paraît l'être aujourd'hui. Il faudrait le confirmer … Europa semble avoir tous les ingrédients nécessaires … et non seulement il y a quatre milliards d'années … mais encore aujourd'hui »

Exploration

La possibilité unique d'Europa d'être une destination spéciale pour les futures sondes destinées à rechercher une vie extraterrestre détermine certaines préparations. Il serait effectivement plus raisonnable de se forger une expérience en organisant une expédition pour forer 4 km sous la calotte glaciaire antarctique en direction du lac Vostok.

f35-1.jpgLa Nasa ainsi que l’Union Européenne et la Russie ce penche sérieusement sur le cas d’Europa cela pourrait être un endroit ou la vie c’est développer même si ce n’est que par l’intermédiaire de vie microscopique

Une expédition à destination de cette lune de Jupiter pose des problèmes presque insurmontables qui ont limité sérieusement les tentatives de la lancer :

A / Percé la glace sur plusieurs kilomètres de profondeur et ensuite ce rendre dans les profondeurs de cette océan inconnue voir ce qui si passe au fond découvrir sont activité volcanique

B/ Descendre dans les profondeurs de cette océan sur des centaines de kilomètres cela devient un vraie défie. Car sur terre nous ne pouvons allez cas quelques kilomètres, alors des centaines de kilometres, c’est une toute autre histoire. Les pressions seront gigantesque, rien à voir avec ceux de la terre. Une autre solution atterrir au bord des craquelures ou lignes de glace de la surface d’Europa et essayer dit récupérez de l’eau a fin de l’étudier.

C/ Un autre défis attend l’homme est d’y envoyer un satellite depuis la terre complètement stérile car nous risquerions de découvrir notre propre vie sans le savoir que cela serait nous qu’ils l’ont emmené

D/ Les distance considérable, et donc consommation importante de carburant, temps de trajet et délais considérables dans les communications;

E/ Difficulté à maintenir longtemps en orbite une sonde qui sera soumise à une gravité complexe (à proximité de Jupiter), et là aussi une consommation supplémentaire de carburant.

F/ Le très haut niveau de radiation du a Jupiter, nécessitant une lourde protection.

Europa pourrait être le depart de la vie extraterrestre dans notre système solaire

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