Différentes couches de glace (densité de plus en plus forte) intercalées d’océan liquide – le plus profond reposant sur le plancher rocheux, représente un milieu favorable à l’apparition de la vie
Selon un modèle développé en laboratoire, la structure interne de la plus grosse lune du système solaire Ganymède serait un empilement de couches de glace et d’océan évoquant un immense sandwich. Pour les astrobiologistes, la couche d’eau salée la plus profonde, en contact avec le noyau rocheux, serait un milieu favorable à l’apparition de la vie.
Dans notre système solaire, la Terre n’est pas le seul endroit habitable. Selon les enquêtes de terrains opérées par le rover Curiosity, Mars la rouge a pu, en effet, l’être voici plusieurs milliards d’années. Quant au présent, citons les satellites naturels Titan et Encelade (autour de Saturne), Europe, Callisto et Ganymède (autour de Jupiter), tous considérés par les astronomes et les exobiologistes comme autant de milieux favorables. Cependant, en attendant de pouvoir explorer les profondeurs de ces mondes gelés, les chercheurs travaillent sur des modélisations en laboratoire afin de mieux comprendre les structures internes de chacun. Ganymède, le plus gros de tous, apparait particulièrement complexe ainsi que le révèle une étude récemment publiée dans la revue Planetary and Space Science.
Que cache Ganymède sous sa surface ?
Plus grand que Mercure et gravitant autour de Jupiter, Ganymède (5 268 km de diamètre) est la plus grosse lune du système solaire. Sa surface de glace et de roches (silicates) mêlées, rayée et émaillée d’une pléthore de jeunes cratères d’impact, pourrait cacher en réalité un impressionnant empilement d’eau liquide et solide jusqu’au plancher rocheux. « L’océan de Ganymède pourrait être organisé comme un véritable club-sandwich de Dagwood » déclarait à ce propos Steve Vance (Jet Propulsion Laboratory). L’astrobiologiste fait ici référence à une bande dessinée éponyme où apparaissent de gigantesques sandwiches multicouches… Un mille-feuille ferait aussi bien l’affaire. Dans l’étude menée en laboratoire, le chercheur et ses collègues ont constaté que, contrairement à ce que de précédents modèles postulaient, le taux de sels dans une eau liquide peut accroître significativement sa densité dans les conditions qui règnent à l’intérieur. Aussi, renfermant 25 fois le volume d’eau de la Terre, le satellite galiléen (découvert par Galilée le 11 janvier 1610) se composeraient-ils de plusieurs océans intercalés d’épaisses couches de glace. Selon l’étage, celles-ci auraient des densités de plus en plus importantes à mesure que l’on s’enfonce vers le noyau. Qualifiée de glace de niveau I, la première couche est donc la plus légère et flotterait au-dessus de l’eau, comme c’est le cas sur notre planète. Pour les suivantes, la pression les ferait littéralement couler. La plus lourde de toutes est notée glace VI.
Abysses
Certes plus complexe, ce modèle rompt avec le précédent qui représentait un océan prisonnier entre deux couches (seulement) de glace. Avec cette nouvelle configuration, il apparait qu’un important volume d’eau liquide peut être en contact avec le manteau rocheux lequel, rappelons-le, enveloppe un noyau ferreux liquide (Ganymède est la seule lune connue à posséder un champ magnétique). Des conditions qui retiennent l’attention des chercheurs car beaucoup soupçonnent qu’elles sont favorables à l’émergence de la vie, à l’instar de ce qui a pu se passer sur Terre il y a environ 3,8 milliards d’années. « Notre compréhension de la façon dont la vie est née sur Terre implique l’interaction entre l’eau et la roche » résume le spécialiste des mondes glacés Steve Vance. « Cette étude fournit une forte possibilité pour que ces types d’interactions aient lieu sur Ganymède ». Cependant « nous ne savons pas combien de temps cette structure en sandwich peut exister » fait remarquer Christophe Sotin, autre membre de l’équipe qui s’interroge sur sa stabilité.
In extenso, ces recherches peuvent s’appliquer à la compréhension des exoplanètes lointaines, super-Terres (certaines pourraient être des planètes océans) ou exolunes lesquelles sont toujours plus nombreuses et diversifiées à être découvertes.
Objectifs lunes
Il ne nous reste plus qu’à patienter l’arrivée en 2030 de la sonde spatiale JUICE (Jupiter Icy Moon Explorer) dont la mission sera d’enquêter sur les trois grandes lunes de Jupiter chargées de glace d’eau, respectivement : Europe, Ganymède et Callsito.
Signalons enfin que la NASA a récemment lancé un appel à idées pour la réalisation d’une mission vers Europe dont le coût, hors véhicule d’exploration, serait inférieur à un milliard de dollars. « Europe est un des sites les plus intéressants pour la recherche de la vie ailleurs que sur Terre. Le défi d’explorer Europe n’est pas seulement stimulant pour son intérêt scientifique mais aussi pour l’ingéniosité de ses ingénieurs et les concepts innovants de ses scientifiques » déclarait à ce sujet John Grunsfeld, administrateur adjoint au bureau des missions scientifiques de la NASA à Washington.