Sur Europa, la lune de Jupiter, des “terrains chaotiques” pourraient transporter de l’oxygène vers l’océan

Sur Europa, la lune de Jupiter, des "terrains chaotiques" pourraient transporter de l'oxygène vers l'océan
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L’interprétation d’un artiste de l’eau liquide à la surface de l’Europe s’accumulant sous un terrain chaotique. Crédit : NASA/JPL-Caltech

Selon une équipe de chercheurs dirigée par l’Université du Texas à Austin, l’eau salée contenue dans la coquille glacée d’Europe, la lune de Jupiter, pourrait transporter de l’oxygène dans un océan d’eau liquide recouvert de glace où elle pourrait potentiellement aider à maintenir la vie extraterrestre.

Cette théorie a été proposée par d’autres, mais les chercheurs l’ont mise à l’épreuve en construisant la première simulation informatique basée sur la physique au monde du processus, avec de l’oxygène faisant du stop sur l’eau salée sous les “terrains chaotiques” de la lune, des paysages composés de fissures, crêtes et blocs de glace qui couvrent un quart du monde glacé.

Les résultats montrent que non seulement le transport est possible, mais que la quantité d’oxygène apportée dans l’océan d’Europe pourrait être équivalente à la quantité d’oxygène dans les océans de la Terre aujourd’hui.

“Notre recherche place ce processus dans le domaine du possible”, a déclaré le chercheur principal Marc Hesse, professeur au Département des sciences géologiques de l’UT Jackson School of Geosciences. “Il fournit une solution à ce qui est considéré comme l’un des problèmes en suspens de l’habitabilité de l’océan souterrain d’Europe.”

L’étude vient d’être publiée dans la revue Lettres de recherche géophysique.

Europa est un endroit privilégié pour rechercher la vie extraterrestre car les scientifiques ont détecté des signes d’oxygène et d’eau, ainsi que des produits chimiques qui pourraient servir de nutriments. Cependant, la coquille de glace de la lune, dont l’épaisseur est estimée à environ 15 milles, sert de barrière entre l’eau et l’oxygène, qui est généré par la lumière du soleil et les particules chargées de Jupiter frappant la surface glacée.

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Le modèle basé sur la physique construit par les chercheurs montre que la saumure et l’oxygène à la surface d’Europe sont transportés par une “onde de porosité” (forme sphérique) à travers la coquille de glace de la lune jusqu’à l’océan d’eau liquide en dessous. Le graphique montre le temps (en milliers d’années) et la profondeur de la coquille de glace (en kilomètres). Le rouge indique des niveaux d’oxygène plus élevés. Le bleu représente des niveaux inférieurs d’oxygène. Crédit : Hesse et al.

Si la vie telle que nous la connaissons existe dans l’océan, il doit y avoir un moyen pour que l’oxygène y parvienne. Selon Hesse, le scénario le plus plausible sur la base des preuves disponibles est que l’oxygène soit transporté par de l’eau salée ou de la saumure.

Les scientifiques pensent que des terrains chaotiques se forment au-dessus des régions où la coquille de glace d’Europe fond partiellement pour former de la saumure, qui peut se mélanger à l’oxygène de la surface. Le modèle informatique créé par les chercheurs a montré ce qu’il advient de la saumure après la formation du terrain chaotique.

Le modèle a montré que la saumure s’écoulait d’une manière distincte, prenant la forme d’une “vague de porosité” qui provoque l’élargissement momentané des pores de la glace, permettant à la saumure de passer à travers avant de se refermer. Hesse compare le processus au bâillon de bande dessinée classique d’un renflement d’eau descendant un tuyau d’arrosage.

Ce mode de transport semble être un moyen efficace d’apporter de l’oxygène à travers la glace, 86 % de l’oxygène étant absorbé à la surface parcourant la vague jusqu’à l’océan. Mais les données disponibles permettent une large gamme de niveaux d’oxygène livrés à l’océan d’Europe au cours de son histoire, avec des estimations allant d’un facteur 10 000.

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Un exemple de terrain chaotique à la surface d’Europe, la lune de Jupiter. Crédit : NASA/JPL-Caltech/Institut SETI

Selon le co-auteur Steven Vance, chercheur au Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA et superviseur de son groupe Planetary Interiors and Geophysics, l’estimation la plus élevée rendrait les niveaux d’oxygène dans l’océan d’Europe similaires à ceux des océans de la Terre, ce qui augmente espoir quant au potentiel de cet oxygène pour soutenir la vie dans la mer cachée.

“Il est tentant de penser à une sorte d’organismes aérobies vivant juste sous la glace”, a-t-il déclaré.

Vance a déclaré que la prochaine mission Europa Clipper de la NASA en 2024 pourrait aider à améliorer les estimations de l’oxygène et d’autres ingrédients nécessaires à la vie sur la lune glacée.

Kevin Hand, un scientifique spécialisé dans la recherche sur Europa au JPL de la NASA qui ne faisait pas partie de l’étude, a déclaré que l’étude présente une explication convaincante du transport de l’oxygène sur Europa.

“Nous savons qu’Europa a des composés utiles comme l’oxygène à sa surface, mais est-ce que ceux-ci se retrouvent dans l’océan en dessous, où la vie peut les utiliser ?” il a dit. “Dans le travail de Hesse et de ses collaborateurs, la réponse semble être oui.”

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Prévu pour être lancé en 2024, Europa Clipper de la NASA se rendra sur la lune Europa de Jupiter pour déterminer si la lune possède les conditions nécessaires pour soutenir la vie. Les instruments du vaisseau spatial, y compris un sondeur radar développé par des scientifiques de l’Université du Texas à Austin, aideront les chercheurs à en savoir plus sur la disponibilité et l’accessibilité des ingrédients de la vie sur la lune. Crédit : NASA/JPL-Caltech

En plus de son travail à la Jackson School, Hesse est également chercheur au UT Center for Planetary Systems Habitability et à l’Oden Institute for Computational Engineering and Sciences.


Un instrument ultraviolet fera partie intégrante de la mission Europa Clipper de la NASA


Plus d’information:
Marc A. Hesse et al, Transport d’oxydant vers le bas à travers la coquille de glace d’Europe par percolation de saumure basée sur la densité, Lettres de recherche géophysique (2022). DOI : 10.1029/2021GL095416

Fourni par l’Université du Texas à Austin

Citation: Sur Europe, la lune de Jupiter, des “terrains chaotiques” pourraient transporter de l’oxygène vers l’océan (2022, 24 mars) récupéré le 25 mars 2022 sur https://phys.org/news/2022-03-jupiter-moon-europa-chaos-terrains .html

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