Comment déterminez-vous l'épaisseur d'un océan que vous ne pouvez pas voir, sans parler de sa salinité? Europa, le sixième satellite de Jupiter, aurait un océan d'eau liquide sous sa surface glacée. Nous le savons en raison de sa surface remarquablement non cratérisée et de la façon dont son champ magnétique réagit avec celui de Jupiter. De nouveaux résultats qui prennent en compte l’interaction d’Europa avec le plasma entourant Jupiter - en plus du champ magnétique - nous donnent une meilleure image de l’épaisseur et de la composition de l’océan. Cela aidera les futurs explorateurs robotiques à savoir à quelle profondeur ils doivent creuser un tunnel pour atteindre les océans situés en dessous.
«Nous savons grâce aux mesures de gravité effectuées par Galileo qu'Europa est un corps différencié. Les modèles les plus plausibles de l'intérieur d'Europa ont une couche de glace H2O d'une épaisseur de 80 à 170 km. Cependant, les mesures de gravité ne nous disent rien sur l'état de cette couche (solide ou liquide) », a déclaré le Dr Nico Schilling de l'Institut für Geophysik und Meteorologie à Köln, en Allemagne.
L’eau de l’océan d’Europa - tout comme l’eau de notre propre océan - est un bon conducteur d’électricité. Lorsqu'un conducteur traverse un champ magnétique, de l'électricité est produite et cette électricité a un effet sur le champ magnétique lui-même. C'est comme ce qui se passe à l'intérieur d'un générateur électrique. Ce processus est appelé induction électromagnétique, et l'intensité de l'induction donne beaucoup d'informations sur les matériaux impliqués dans le processus.
Mais Europa n'interagit pas seulement avec le champ magnétique provenant de Jupiter, cependant; il a également des interactions électromagnétiques avec le plasma entourant Jupiter, appelé plasma magnétosphérique. Cette même chose se produit sur Terre d'une manière très familière: la Terre a une magnétosphère, et lorsque le plasma provenant du Soleil interagit avec notre magnétosphère, nous voyons le magnifique phénomène Aurora Borealis.
Ce processus, qui se produit par intermittence lorsque Europa orbite autour de Jupiter, a un effet sur le champ d'induction de l'océan souterrain de la lune. En combinant ces mesures avec les mesures précédentes de l'interaction entre Europa et le champ magnétique de Jupiter, les chercheurs ont pu obtenir une meilleure image de l'épaisseur et de la conductivité de l'océan d'Europa. Leurs résultats ont été publiés dans un article intitulé, Interaction variant dans le temps d'Europa avec la magnétosphère jovienne: contraintes sur la conductivité de l'océan souterrain d'Europa, qui paraît dans l'édition d'août 2007 de la revue Icare.
Les chercheurs ont comparé leurs modèles d’induction électromagnétique d’Europa aux résultats des mesures du champ magnétique de Galileo et ont constaté que la conductivité totale de l’océan était d’environ 50 000 Siemens (une mesure de la conductivité électrique). C'est beaucoup plus élevé que les résultats précédents, qui plaçaient la conductivité à 15 000 Siemens.
Selon la composition de l'océan, cependant, l'épaisseur pourrait être comprise entre 25 et 100 km, ce qui est également plus épais que la limite inférieure précédemment estimée de 5 km. Moins l'océan est conducteur, plus il doit être épais pour tenir compte de la conductivité mesurée, et cela dépend de la quantité et du type de sel trouvé dans l'océan, qui reste encore inconnu.
La prise en compte des interactions avec le plasma magnétosphérique est importante lors de l'étude de la composition des planètes et des lunes.
Le Dr Schilling a déclaré: «L'interaction du plasma affecte les mesures du champ magnétique, mais pas par ex. les mesures de gravité. Ainsi, dans tous les cas du système Jupiter, où des mesures de champ magnétique ont été utilisées pour obtenir des informations de l'intérieur des lunes, l'interaction avec le plasma doit être considérée. Un exemple est par exemple Io, où les premiers survols ont suggéré que Io pourrait avoir un champ dynamo interne. Il s'est avéré que la perturbation du champ magnétique mesurée n'était pas un champ interne, mais était créée par l'interaction avec le plasma. »
Europa et Io, cependant, ne sont pas le seul endroit où les champs magnétiques et les interactions avec le plasma peuvent nous renseigner sur la nature de l'intérieur d'une planète; cette même méthode a également été utilisée pour détecter les geysers d'Encelade, l'une des lunes de Saturne.
"Les premiers indices d'une région polaire sud active sont venus des mesures du champ magnétique et des simulations de l'interaction du plasma, avant que Cassini ne voit réellement les geysers", a déclaré le Dr Schilling.
Avec la découverte d'écosystèmes entiers au fond des océans ici sur Terre - des écosystèmes entièrement coupés du soleil - la découverte des océans sur Europa donne aux scientifiques l'espoir qu'il pourrait y avoir de la vie là-bas. Et cette nouvelle découverte aide les chercheurs à comprendre à quel type d'océan ils pourraient être confrontés.
Maintenant, nous devons juste creuser un tunnel à travers la coquille de glace et chercher par nous-mêmes.
Source: Icare
