« Europe (lune) » : différence entre les versions

	Europe ; Jupiter II ; Europa
	; Mosaïque de photographies d'Europe.
Type	Satellite naturel de Jupiter
Caractéristiques orbitales ; (Époque )
Demi-grand axe	671 100 km
Périapside	664 862 km
Apoapside	676 938 km
Excentricité	0,009 4
Période de révolution	3,551 181 d
Inclinaison	0,469°
Caractéristiques physiques
Diamètre	3 121,6 km
Masse	4,8 × 1022 kg
Gravité à la surface	1,31 m/s2
Vitesse de libération	2 km/s
Période de rotation	3,551 181 d; synchrone
Magnitude apparente	5,29
Albédo moyen	0,67 ± 0,02
Température de surface	moyenne : 125 K
Caractéristiques de l'atmosphère
Pression atmosphérique	0,1 à 1 µPa (10−12 à 10−11 bar) O2
Découverte
Découvreur	Galilée ; Simon Marius
Date de la découverte	8 janvier 1610
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Europe, officiellement Jupiter II Europe (en abrégé J II Europe, internationalement J II Europa) est un satellite naturel de Jupiter, le sixième par la distance et le deuxième parmi les satellites galiléens.

Avec un diamètre de 3 121 kilomètres, Europe est le quatrième plus gros satellite de Jupiter et le sixième du système solaire. Sa surface est composée de glace et se trouve être la plus lisse de tout le système solaire. Bien que sa température soit au maximum de −150 °C, on suppose qu'en dessous se trouve un océan liquide d'environ 90 kilomètres de profondeur. De plus, des geysers d'eau ont été détectés à sa surface. Ces éléments laissent à penser qu'Europe pourrait être habitable par certains organismes, bien que cette hypothèse ne soit pas encore vérifiée. À ce sujet, la NASA projette de lancer vers 2020-2030 une sonde spatiale dans le système de Jupiter, afin d'étudier en détail Europe, le projet ayant pour nom de code Europa Clipper^[1].

Découverte et dénomination

Europe est un des quatre satellites galiléens. Les trois premiers (Ganymède, Io et Callisto) ont été observées pour la première fois le 7 janvier 1610 par Galilée avec une simple lunette grossissant vingt fois à l'université de Padoue. Galilée ne put pas observer Europe ce jour-là, mais la nuit suivante. Le nom du satellite provient de celui d'Europe, fille du roi Agénor de Tyr, aimée du roi des Dieux de l'Olympe Zeus. Les noms des autres satellites galiléens sont aussi tirés de la mythologie. Ces noms ont été suggérés par Simon Marius, qui déclara avoir trouvé ces satellites indépendamment, mais fut accusé de plagiat par Galilée. Marius lui-même attribuait l'idée de ces noms à Johannes Kepler^[2]^,^[3]. Cependant, aussi bien Galilée que Marius avaient commencé par nommer les quatre satellites visibles de Jupiter en les numérotant dans l'ordre croissant de leur distance à la planète.

Cet usage fut longtemps le seul utilisé, et Europe fut nommé pendant trois siècles « Jupiter II ». La découverte d'Amalthée en 1892, dont l'orbite est intérieure à celle d'Io^[4], aurait dû décaler la nomenclature d'une unité, mais elle se vit octroyer, contrairement à la logique initiale, le numéro V. Les sondes Voyager découvrirent trois satellites intérieurs^[4] supplémentaires en 1979, si bien qu'Europe est aujourd'hui le sixième satellite connu par ordre de distance à Jupiter. La numérotation des satellites de Jupiter a suivi l'ordre de leur découverte, et cette primauté de l'ordre de découverte sur celui de distance est toujours en place aujourd'hui pour une raison de simplicité : une fois numéroté, un satellite conserve de façon unique et définitive son numéro. On revint cependant à la proposition de Simon et Kepler^[5], en donnant des noms extraits de la mythologie, bien que l'appellation séculaire de « Jupiter II » soit toujours utilisée pour la désignation systématique du satellite.

Orbite et rotation

Le demi-grand axe de l'orbite d'Europe autour de Jupiter est de 670 900 km par rapport au centre de la planète^[6]. Cette orbite se situe entre celles de Io et de Ganymède ; Europe est le 6^e satellite le plus proche de Jupiter. Sa période de révolution est de 3 j 13 h 14,6 min, la lune orbitant dans le sens direct avec une excentricité de 0,0094 — l'orbite est donc presque circulaire. Le plan de l’orbite d’Europe est faiblement incliné de 0,47° par rapport à l’écliptique^[6].

Europe est en résonance orbitale 1:2 avec Io et 2:1 avec Ganymède : quand Europe parcourt une orbite, Io en parcourt deux ; similairement, Europe deux orbites pour une seule de Ganymède — comme il y a plusieurs objets en résonance, on parle également de résonance de Laplace^[7]^,^[8]. Cette résonance est stabilisée par les forces mutuelles de gravitation entre Jupiter, Io, Europe et Ganymède^[9]^,^[10]. Des recherches suggèrent que le verrouillage par effet de marées ne serait pas complet, car une rotation non synchrone est proposée : Europe tourne plus vite qu'elle n'orbite, ou du moins qu'elle ne l'a fait dans le passé. Cela suggère une asymétrie dans la distribution de masse interne et qu'une couche de liquide souterraine — un océan — sépare la croûte glacée de l'intérieur rocheux^[11].

Comme les autres satellites galiléens — et similairement à la Lune vis-à-vis de la Terre — Europe possède une rotation synchrone : sa période de révolution est la même que sa période de rotation, impliquant que la lune garde toujours la même face pointée vers Jupiter^[7]. Cette particularité permet de définir le système des longitudes sur Europe : son premier méridien et son équateur se rencontrent au point subjovien^[12]. Aussi, le côté d'Europe faisant toujours face à Jupiter est connu comme l'hémisphère subjovien, tandis que le côté qui fait toujours face à l'extérieur est connu comme l'hémisphère antijovien. Le côté d'Europe faisant toujours face à la direction dans laquelle Io se déplace sur son orbite est appelé hémisphère avant, tandis que le côté qui fait toujours face à la direction opposée est appelé hémisphère arrière^[12].

La légère excentricité de l'orbite d'Europe, maintenue par les perturbations gravitationnelles issues des autres lunes, fait en réalité osciller le point sous-jovien d'Europe autour d'une position moyenne. Lorsque Europe se rapproche un peu plus de Jupiter, l'attraction gravitationnelle de Jupiter augmente, provoquant un allongement de la forme de la lune tandis que lorsqu'elle s'éloigne légèrement de Jupiter, la force gravitationnelle de Jupiter diminue, amenant Europa à se détendre dans une forme plus sphérique et à créer des marées dans son océan. L'excentricité orbitale d'Europa oscille également du fait de sa résonance orbitale avec Io^[13]. Ainsi, le réchauffement par effet de marée pétrit l'intérieur de l'Europe et lui donne une source de chaleur, permettant peut-être à son océan souterrain de rester liquide tout en conduisant des processus géologiques souterrains^[14]^,^[13]. La source originelle de cette énergie est la rotation de Jupiter, qui est exploitée par Io à travers les marées qu'elle soulève sur Jupiter et est transférée à Europe et à Ganymède par la résonance orbitale^[13]^,^[15].

L'analyse des fissures et stries qui tapissent Europe montre qu'elle possédait une plus importante inclinaison de l'axe par le passé. En effet, l'immense réseau de fissures entrecroisées d'Europe sert de registre des contraintes causées par les marées massives dans son océan. L'inclinaison d'Europe pourrait influencer la quantité de chaleur générée par les marées dans son océan ou la durée depuis quand l'océan est liquide. Sa couche de glace doit s'étirer pour s'adapter à ces changements : quand les contraintes deviennent trop grandes, des cassures apparaissent. L'inclinaison de l'axe d'Europe pourrait suggérer que ses fissures seraient récentes à l'échelle géologique. En effet, la direction du pôle de rotation peut changer de quelques degrés par jour, complétant une période de précession sur plusieurs mois. Cependant, il n'a pas encore été déterminé quand ce décalage hypothétique de l'axe de rotation aurait pu se produire^[16].

Depuis la surface d'Europe, Jupiter sous-tend un arc approchant 11,8°, faisant apparaître Jupiter comme environ 23,5 fois la taille apparente de la Lune dans le ciel terrestre^{[N 1]}^,^[6].

Caractéristiques physiques

Surface

L'albédo d'Europe est de 0,64^[17], l'un des plus élevés de tous les satellites. Les observations spectrales terrestres révèlent que sa surface est constituée en majeure partie de glace d'eau^[18]. De vastes dépôts de chlorure de sodium sont aussi présents en surface^[19].

La surface d'Europe est la plus lisse^[20] du Système solaire. Elle est striée de craquelures et de rayures, mais comporte peu de cratères. Cette surface très lisse et ces structures rappellent fortement les banquises des régions polaires terrestres.

Les récentes images de la sonde Galileo ont permis de distinguer que trois grandes familles de structures « géologiques » façonnent la surface glacée d'Europe :

des structures ponctuelles exogènes (d'origine externe) : les cratères et les éjectas projetés à grande distance lors de leur formation ;
des structures ponctuelles endogènes (d'origine interne) : de petites dimensions (lenticulae) – dômes, taches planes, dépressions – ou de plus grandes dimensions – régions de chaos ;
des structures linéaires (lineae).

Il n'y a pas encore de consensus sur les interprétations parfois contradictoires de la nature de ces structures^[21].

Le niveau de rayonnement à la surface d'Europe est équivalent à une dose de 540 rem (5 400 mSv) par jour, soit plus de 10⁴ fois la dose considérée comme acceptable pour les travailleurs directement affectés à des travaux nucléaires^[22].

Lignes

La surface de la croûte de glace est déchirée par de longues et larges bandes sombres qui indiquent une intense déformation. Celle-ci prend l'allure d'un vaste réseau de fractures, fossés ou sillons entremêlés, en périphérie desquelles s'accumulent parfois des sulfates hydratés de magnésium et de sodium et/ou de l'acide sulfurique, et que l'on nomme « linea » (« ligne » en latin, plur. lineae). Ces reliefs sont de toute manière modérés, et on n'a pas vu de sommets de plus de quelques centaines de mètres.

Ce constat témoigne de l'existence d'importants mouvements tectoniques (horizontaux et verticaux) dans la croûte de glace et d'un renouvellement de la surface.

Les lineae ressemblent fortement aux fractures et failles des banquises terrestres. Les plus larges ont quelque 20 km de large, des bords peu marqués et une région intérieure de matériau clair, strié^[23].

Elles pourraient avoir été engendrées par un cryovolcanisme ou le jaillissement de geysers d'eau liquide, qui aurait écarté la croûte de glace. Cependant un examen détaillé sur des photos de détail montre que les parties de cette croûte glacée se sont déplacées l'une par rapport à l'autre, à travers les lineae, voire cassées, ce qui la rend comparable à une faille transformante terrestre. Ceci reproduit bien le comportement d'une banquise.

L'hypothèse la plus probable est que ces lineae ont été produites par une série d'éruptions de glace « chaude », au moment où la croûte s'ouvrait et laissait apparaître des couches de glaces plus chaudes en dessous^[24]. Cet effet peut être assimilé au phénomène terrestre des dorsales océaniques.

La croûte est mise en mouvement par les forces de marée, dues à la faible excentricité de l'orbite d'Europe. En raison de la très forte attraction de Jupiter, l'amplitude de la marée est néanmoins d'une trentaine de mètres, avec la période de l'orbite, soit trois jours et demi.

En raison des paramètres bien connus de cette marée, les banquises devraient présenter un schéma de dislocations prévisible. Les photos détaillées montrent que seules les régions les plus jeunes géologiquement sont en accord avec cette prévision. Les autres régions en diffèrent d'autant plus qu'elles sont plus vieilles. Ceci peut s'interpréter par l'hypothèse que la surface d'Europe se déplace légèrement plus vite que son intérieur, en raison de la présence d'une couche liquide qui découple les deux mouvements^[25] (voir Champ magnétique plus haut). Les effets de marée supplémentaires s'exerçant sur la couche de glace en raison de ce déplacement apportent une correction qui va dans le sens des phénomènes observés. L'analyse citée montre que seules quelques fractures majeures sont provoquées à chaque tour de glissement.

Des comparaisons entre les photos de Voyager et de Galileo montrent que ce glissement est limité à un tour au plus pour 12 000 ans^[26].

Cratères

Article connexe : Liste de cratères sur Europe.

On ne voit sur Europe que très peu de cratères de collision, et trois seulement ont un diamètre supérieur à 5 km. Le deuxième en taille, Pwyll, a un diamètre de 26 km. C'est une des structures géologiques les plus jeunes d'Europe, car lors de la collision, des éjectas clairs ont été projetés à des milliers de kilomètres, recouvrant la plupart des autres structures.

La faible cratérisation est une indication de ce que la surface d'Europe est géologiquement active et très jeune^[27]^,^[17]. Des estimations, à partir de la probabilité de collision avec des comètes et des astéroïdes, donnent un âge entre 20 et 180 millions d'années^[28].

Les cratères visibles les plus jeunes semblent avoir été comblés par de la glace fraîche, et aplanis. Ce mécanisme, ainsi que le calcul du réchauffement par les marées conduisent à penser que la couche de glace d'Europe est épaisse de 10 à 15 km.

Autres structures

Article connexe : en:List of geological features on Europa.

Un autre type de structure de surface consiste en formes circulaires ou elliptiques, appelées lenticulae (plur. du latin lenticula « tache »). De nombreuses sont des dômes, d'autres des dépressions, ou simplement des taches sombres plates. Ces lenticulae proviennent apparemment de cheminées de glace plus chaude, comparable aux chambres magmatiques de la Terre.

Une telle remontée provoque le rehaussement des dômes (diapir), dont le sommet ressemble à la plaine de glace qui l'entoure^[29] ; les taches sombres plates pourraient être de l'eau de fonte de la glace arrivant en surface, et regelée.

Des zones chaotiques comme le Conomara chaos sont formées comme par un puzzle de pièces et de morceaux, entouré de glace lisse. Ils ont l'aspect d'icebergs dans une mer gelée. Ils pourraient provenir comme les dômes de remontée de glace, mais sur une plus grande largeur, brisant et morcelant la surface au moment de son émergence^[30].

Une vue nouvelle suggère que les lenticulae ne diffèrent pas en nature des zones de chaos, et que les dômes, taches et dépressions ne sont que des artefacts résultant d'une interprétation hâtive des premières images, à basse résolution, de Galileo. Ceci impliquerait que la glace est trop fine pour soutenir le modèle convectif du diapir pour la formation des structures^[31]^,^[32].

Atmosphère

Article détaillé : Atmosphère d'Europe.

Des observations réalisés en 1995 avec le spectrographe haute résolution Goddard du télescope spatial Hubble révèle qu'Europe possède une mince atmosphère composée principalement de dioxygène O₂^[33]^[34] et de vapeur d'eau^[35]^[36]^[37]. La pression atmosphérique sur Europe est très faible, de l'ordre de 0,1 μPa soit 10¹² fois moins que l'atmosphère terrestre^[38]. En 1997, la sonde Galileo confirme la présence d'une ionosphère ténue — couche de particules chargées dans la haute atmosphère — autour d'Europe créée par le rayonnement solaire et les particules énergétiques de la magnétosphère de Jupiter, confirmant l'existence de cette atmosphère^[39]^[40].

Contrairement à l'oxygène de l'atmosphère terrestre, celui d'Europe n'est pas d'origine biologique^[41]. Plutôt, le rayonnement solaire ultraviolet et les particules chargées (ions et électrons) de l'environnement magnétosphérique jovien entrent en collision avec la surface glacée d'Europe, divisant l'eau en composants oxygène et hydrogène et formant l'atmosphère par radiolyse — la dissociation de molécules par rayonnement^[41]. Ces composants chimiques sont ensuite adsorbés et subissent une pulvérisation cathodique dans l'atmosphère. Le même rayonnement crée également des éjections de ces produits depuis la surface, et l'équilibre de ces deux processus forme une atmosphère^[42]. Le dioxygène est le composant le plus dense de l'atmosphère car il a une longue durée de vie ; après son retour à la surface, il ne gèle pas comme une molécule d'eau ou de peroxyde d'hydrogène mais déclenche un nouvel arc balistique. D'autre part, le dihydrogène n'atteint jamais la surface car il est suffisamment léger pour échapper à la gravité de surface d'Europe, ce qui implique l'accumulation relative de l'oxygène dans l'atmosphère^[43]^[44].

Les observations de la surface de la lune révèlent qu'une partie de du dioxygène produit par radiolyse n'est cependant pas éjecté de la surface. Parce que la surface pourrait interagir avec l'océan souterrain, cet oxygène pourrait également se diriger vers l'océan, afin d'ensuite contribuer aux processus biologiques^[45]. Une estimation suggère que, étant donné le taux de renouvellement déduit de l'âge maximum apparent d'environ 0,5 Gyr de la glace de surface d'Europe, la subduction d'espèces oxydantes générées par radiolyse pourrait bien conduire à des concentrations d'oxygène libre océanique comparables à celles des océans profonds terrestres^[46].

L'hydrogène moléculaire — dihydrogène — qui échappe à la gravité d'Europe, avec l'oxygène atomique et moléculaire, forme un tore planétaire à proximité de l'orbite d'Europe autour de Jupiter. Ce "nuage neutre", détecté par les sondes Cassini et Galileo, possède une plus grande teneur en molécules que le nuage neutre entourant la lune intérieure Io. Les modèles prédisent que presque chaque atome ou molécule du tore d'Europe est finalement ionisé, fournissant ainsi une source au plasma présent dans la magnétosphère de Jupiter^[47].

Champ magnétique

Pendant les survols d'Europe par Galileo, un faible moment magnétique est mesuré, créé par induction lors du mouvement de la magnétosphère très marquée de Jupiter^[48]. La force de ce champ à l'équateur magnétique est d'environ 120 nT, soit six fois plus faible que celui de Ganymède mais six fois plus fort que celui de Callisto^[49]. Ces données indiquent qu'il existe sous la surface d'Europe une couche conductrice de l'électricité, comme pourrait l'être le supposé océan souterrain d'eau salée^[50]^[51].

Structure interne

La masse d'Europe dépasse la somme totale de celles des satellites connus du Système solaire plus petits que lui : la masse d'Europe atteint 4,8 × 10²² kilogrammes alors que la masse de Triton et de tous les satellites plus légers vaut 3,95 × 10²² kilogrammes.

Comme ses frères galiléens (Io, Ganymède et Callisto), Europe est un corps tellurique de composition globale chondritique.

Les données acquises par les sondes Voyager autour des années 1980 révèlent de grandes disparités entre les quatre satellites galiléens, suggérant un rôle prédominant de l'effet des marées joviennes qui soumettent les satellites à d'énormes forces de marée gravitationnelle. Ces forces de marée se manifestent pour Europe en une différence de 3 kilomètres entre le rayon dans la direction radiale et les rayons perpendiculaires. Malgré la (faible) excentricité de leurs orbites, au périapside, les forces tendent à augmenter cette différence, et se relâchent légèrement à l'apoapside : sur Io, le plus proche satellite par rapport à Jupiter, les marées entraînent un intense volcanisme de silicates.

Sur Europe, l'amplitude de la marée est plus faible que sur Io, quelque 30 mètres, et son rythme plus faible. Elle ne peut entraîner que la fusion de la glace, avec un renouvellement de la surface rapide, marqué par le faible nombre de cratères. Sur Ganymède, un peu plus éloigné encore, on trouve à la fois des régions jeunes et peu cratérisées, et des régions âgées, constellées de cratères. Enfin, Callisto, la plus éloignée, apparaît dénuée de toute activité, et est uniformément recouverte de cratères.

Océan subglaciaire

Existence

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 dérive^[52] des lineae par rapport à l'axe Jupiter-Europe) poussent à l'hypothèse que sous la glace se trouve un océan continu d'eau salée (conductrice de l'électricité), dont les remontées conduiraient après évaporation aux dépôts de sel remarqués le long des lineae.

L'exemple le plus spectaculaire est celui des régions de chaos, structure assez commune sur Europe, 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 Europe 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^[53].

Le 26 septembre 2016, la NASA révèle plusieurs observations réalisées à l'aide d'Hubble confortant l'hypothèse que des émissions de panaches d'eau (sous forme de vapeur) se produisent à la surface d'Europe. Si ces observations se confirment, alors de tels panaches rendraient possible l'échantillonnage de l'océan subglaciaire de la lune sans forer la couche de glace supérieure^[54]^,^[55]. Un autre argument en faveur de l'existence de panaches a par la suite été apporté grâce au réexamen de mesures de champ magnétique effectuées en 1997 par la sonde Galileo^[56].

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^[57].

Les moyennes de température sur la surface d'Europe vont d'environ −163,15 °C (−160 °C) sur l'équateur à seulement −223,15 °C (−220 °C) vers les pôles, ce qui rend la croûte glacée d'Europe aussi dure que le granite^[58].

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 kilomètres, 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 kilomètres^[28]. 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'Europe, 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'Europe n'a que quelques kilomètres, ceci signifierait que des contacts réguliers entre l'intérieur et la surface auraient lieu, par les lineae ouvertes, ce qui provoquerait la formation des régions chaotiques^[57].

Chauffage de l'océan

Le chauffage par la désintégration radioactive, qui devrait être similaire à celui de la Terre (en watts par kilogramme de roche), ne peut fournir le réchauffement nécessaire à Europe, 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'Europe 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^[14]^,^[58].

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^[59]^,^[60].

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.

Dynamique

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Le champ magnétique de Jupiter étant intense jusqu'au niveau de l'orbite d'Europe, il exerce une influence sur les ions présents dans son océan^[61]. Cela provoque un courant océanique d'une vitesse de quelques centimètres par seconde et dans un sens contraire à celui de la rotation d'Europe^[61]. Ce phénomène pourrait être responsable des failles observées à la surface du satellite^[61].

Structure centrale

Sous 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^[62].

Enfin, Europe possède probablement en son centre un relativement petit cœur de fer^[63].

Possibilités de vie extraterrestre

La mission Galileo s'est terminée en 2003, et la NASA 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 Europe et la contaminer avec des microorganismes terrestres.

Europe semble être (hormis la Terre) la seule à posséder un océan liquide en contact avec des silicates (roches), ce qui en fait le meilleur candidat à la présence de vie dans notre système solaire. D'autres corps, comme Encelade, Titan, Ganymède, Callisto, voire Triton ou éventuellement Charon posséderaient un océan d'eau liquide pris entre deux couches de glace.

Le 11 décembre 2013, de l'argile est découverte sur la surface, probablement apporté par une comète ou un astéroïde^[64]. L'argile de ces corps est souvent associée à des matériaux organiques, ce qui ouvre la possibilité qu'Europe ait été ensemencée par des composés prébiotiques. Les minéraux argileux présentent en effet des propriétés catalytiques et géométriques qui pourraient favoriser la formation de protéines voire de chaînes d'acides nucléiques comme l'ADN ou l'ARN.

Arguments contre la possibilité de vie sur Europe

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 captent l'énergie du Soleil et l'utilisent par la 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, formant 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^[65]. 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'Europe 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. L'acide provient de l'océan supposé sous la couche de glace et sa 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^[66].

Par ailleurs, si l'océan d'Europe est trop froid, les processus chimiques et 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, comme sur Io, bien qu'à un moindre degré.

Europe, 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^[67] (alors que la proportion est de 20 % - 80 % sur Terre^[68]).

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^[69].

Possibilités sur Terre d'une vie différente

Cependant, en 1977, pendant une plongée d'exploration dans le rift des Galápagos^[70], 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^[65]. 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 son 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. 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.

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, avant de reprendre en 2006 et d'atteindre le lac le 5 février 2012. On a donc peu d'indications sur la chaîne alimentaire de ce système écologique, qui est également complètement privé de la lumière solaire.

Possibilités analogues sur Europe

La vie pourrait exister dans l'océan sous la glace d'Europe, 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^[71].

La vie dans un océan de ce genre pourrait ressembler à celle des microbes au fond des océans terrestres^[72], ce qui pourrait expliquer certaines particularités du spectre de la lumière renvoyée par Europe, notamment dans l'infra-rouge^[73].

L'intérieur d'Europe sans lumière est actuellement considéré comme l'endroit le plus probable d'existence de vie extraterrestre du Système solaire^[74].

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'Europe. Comme il a été noté (voir supra), 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^[75].

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^[76].

La vie sur Europe 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 qui 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^[66].

McCollomb 1999 évalue que des cycles géothermiques sur Europe pourraient générer du dioxyde de carbone et de l'hydrogène, ce qui permettrait l'existence d'une forme de vie basée sur la méthanogenèse (réduction du dioxyde de carbone par le dihydrogène sous forme de méthane et d'eau, type trophique chimiolithoautotrophe), et ce aussi bien dans un océan réducteur qu'oxydant ; sur la base d'une hypothèse d'une activité géothermique sur Europe égale à 1/1000 de celle sur Terre, il calcule également qu'une telle forme de vie pourrait générer une quantité de biomasse de l'ordre de 10⁵ à 10⁶ kg/an, à comparer avec 10¹⁴ kg/an pour la vie photosynthétique sur Terre^[69].

Une seule solution pour trouver la réponse : aller explorer

Jusqu'à présent, il n'y a aucune preuve d'existence de la vie sur Europe, mais la présence probable d'eau liquide a stimulé les recherches pour y envoyer une sonde^[77].

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. Europe paraît l'être aujourd'hui. Il faudrait le confirmer … Europe semble avoir tous les ingrédients nécessaires … et non seulement il y a quatre milliards d'années … mais encore aujourd'hui^[78]. »

Exploration

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

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

distance considérable, donc consommation importante de carburant, temps de trajet et délais considérables dans les communications ;
difficulté à maintenir longtemps en orbite une sonde qui sera soumise à une gravité complexe (à proximité de Jupiter), donc consommation supplémentaire de carburant ;
très haut niveau de radiation, nécessitant une lourde protection.

Toponymie

Toute exploration comporte la désignation des lieux explorés. Dans le cas présent, la plupart des structures visibles de la sonde Galileo ont été répertoriées, et la nomenclature suit une certaine logique : on donne à chaque type de structures un nom pris dans tel ou tel registre de la mythologie ou de la géographie terrestre. Nous ne donnerons ici que quelques exemples. Pour des listes complètes, on se référera aux listes de lineaeListe des lineae sur Europe, de cratères et d'autres structures (en). La table suivante donne la liste des types de structure, le registre des noms appropriés, ainsi que quelques exemples.

Structures	Nomenclature affectée

Structures	Exemples

Chaos	Lieux de la mythologie celte
	Conamara Chaos : région de l’Irlande de l’Ouest nommée ainsi en l’honneur de Conmac, fils de la reine Connacht.
	Murias Chaos : l’une des quatre grandes cités des Tuatha Dé Danann (peuple de la déesse celte irlandaise Danu).

Cratères	Divinités et héros celtes
	Cratère Manann’an : mer irlandaise et dieu celte de la fertilité.
	Cratère Pwyll : dieu celte du monde souterrain.

Flexus	Lieux traversés par Europe avec Zeus.
Flexus	Delphi Flexus : Delphes

Bassins d'impact multi-anneaux	Cercles de pierres celtes
	Bassin Callanish : site mégalithique des Hébrides externes en Écosse.
	Bassin Tyre : mer traversée par Zeus lors de l’enlèvement d’Europe (encore récemment considéré comme une Macula).

Maculae	Lieux associés aux mythes d'Europe et de son frère Cadmus
Maculae	Thrace Macula : Thrace

Lineae	Personnes associées au mythe d’Europe ou alignements de pierres celtes
	Agénor Linea : père d’Europe.
	Minos Linea : fils d’Europe et de Zeus.
	Mehen Linea : alignement en Bretagne

Régions	Lieux associés à la mythologie celte
Régions	Annwn Regio : « Autre Monde » gallois

Missions réalisées ou abandonnées

Les pionniers

La majorité de ce que nous connaissons d'Europe a été déduit d'une série de survols depuis 1970. Les sondes jumelles du programme Pioneer : Pioneer 10 et Pioneer 11 ont été les premières à survoler Jupiter, en 1973 et 1974 respectivement ; les premières photos des plus grandes lunes de Jupiter envoyées par les Pioneer étaient peu précises^[20].

Les survols dans le cadre du programme Voyager ont suivi en 1979, et ont fourni au passage, puisque les sondes Voyager ne faisaient que traverser le système de Jupiter vers Saturne et au-delà, quelque 33 000 photos de Jupiter et de ses satellites, notamment d'Io, dont on découvrit le volcanisme, et d'Europe, dont la surface jeune laissait présager une activité tectonique encore récente.

Galileo

La sonde Galileo a tourné en orbite autour de Jupiter et de ses satellites pendant 8 ans de 1995 à 2003, et a fourni les examens les plus détaillés des lunes de Jupiter que l'on attend d'ici la fin des années 2020.

Les buts de ces missions se sont étendus de l'étude chimique d'Europe jusqu'à la recherche de vie extraterrestre dans son océan subglaciaire^[72].

L'essentiel du présent article est déduit des données envoyées par Galileo, et il n'est pas besoin d'y revenir.

JIMO

Les plans pour envoyer une sonde pour étudier Europe, pour préciser les propriétés de son eau liquide, et la possibilité d'une vie ont été handicapés par des faux départs et des coupures budgétaires^[79].

Le plan très ambitieux, JIMO (Jupiter Icy Moons Orbiter, d'orbiteur des lunes glacées de Jupiter) a reçu le feu vert en 1999, mais a été annulé en 2005^[80]^,^[79].

JIMO devait être une sonde de gros calibre, avec une technologie à mettre au point, à propulsion ionique alimentée en énergie par un réacteur à fission nucléaire. Cette mission était prévue pour les alentours de 2015. JIMO aurait orbité successivement Callisto, Ganymède et Europe.

Le National Research Council des États-Unis avait placé l'étude d'Europe par une sonde américaine en priorité pour une mission-phare dans le Système solaire. L'ajout de Callisto et de Ganymède aurait permis d'établir des comparaisons utiles pour la compréhension de l'évolution de ces lunes.

L'utilisation d'un réacteur nucléaire à bord de JIMO lui aurait donné 100 fois plus de puissance disponible, à poids égal, que les autres sources connues.

Ice Clipper

Une autre mission envisagée, connue sous le nom de Ice clipper (coupeur de glace), aurait utilisé un impacteur semblable à celui de la mission Deep Impact — qui aurait fait un impact contrôlé sur la surface d'Europe, faisant une gerbe d'éjecta, qui pourraient être collectés par une petite sonde traversant la gerbe^[81]^,^[82].

Missions en projet ou envisagées

JUICE

Jupiter Icy Moon Explorer ou JUICE (anciennement JGO et EJSM/Laplace) est une mission spatiale de l'Agence spatiale européenne qui doit être lancée en 2022 vers les lunes de Jupiter.

Cette sonde spatiale doit étudier en les survolant à plusieurs reprises trois des lunes glacées de Jupiter — Callisto, Europe et Ganymède — avant de se placer en orbite en 2032 autour de cette dernière pour une étude plus approfondie qui doit s'achever en 2033.

Elle emporte environ 100 kilogrammes d'instrumentation scientifique dont un radar, un magnétomètre, des spectromètres et des caméras. JUICE est la mission scientifique phare (L-Class) du programme spatial scientifique de l'ESA Cosmic Vision pour la décennie 2015-2025.

Essaim de minisondes

Un projet en cours de développement^[83] consisterait à larguer plusieurs mini sondes de la taille d'un timbre postal, communiquant avec une sonde principale et contenant chacun un nombre réduit de capteurs et un accéléromètre quantique. Cela permettrait de faire une analyse chimique de la surface, de réagir rapidement à tout changement (geyser d'eau salée par exemple). Mais aussi de dresser une carte gravitationnelle. Ces modules ne comportant aucun composant mobile ou mécanique pourraient résister à l'impact et ne nécessiteraient aucun propulseur.

EJSM

L'EJSM (Europa Jupiter System Mission ou Mission vers le système Jupiter-Europe) est une proposition conjointe NASA/ESA pour l'exploration des lunes de Jupiter à lancer vers 2020. En février 2009, ESA/NASA annoncent qu'ils donnent à cette mission la priorité sur la Titan Saturn System Mission (Mission vers le système Saturne-Titan)^[84].

La contribution de l'ESA devra encore faire face à d'autres projets de l'ESA en concurrence^[85].

L'EJSM comportera un orbiteur autour d'Europe, sous la responsabilité de la NASA, un orbiteur autour de Ganymède, sous la responsabilité de l'ESA, et peut-être un orbiteur dans la magnétosphère de Jupiter sous la responsabilité de la JAXA. La Russie a également exprimé son souhait d'envoyer un atterrisseur sur Europe, dans le but de faire partie de cette flottille internationale.

NEMO

Vue d'artiste du concept de cryobot et hydrobot.

Des idées encore plus ambitieuses ont été émises, y compris un atterrisseur capable de tester l'existence de vie à faible profondeur, ou même d'explorer directement l'océan subglaciaire.

Une proposition consiste en une grande « sonde de fusion » (cryobot) à propulsion nucléaire, qui se fraierait un chemin dans la glace par fusion, jusqu'à déboucher dans l'océan^[80]^,^[86]. Là, elle mettrait en fonction un véhicule sous-marin autonome (hydrobot), qui pourrait récolter toutes informations utiles et les renvoyer sur Terre^[87].

Le cryobot aussi bien que l'hydrobot devront passer une forme de stérilisation ultime, pour empêcher la contamination d'Europe par des germes terrestres, et leur détection comme germes natifs^[88].

Cette mission proposée n'a pas encore atteint un stade de planning sérieux^[89].

Colonisation et terraformation

Articles détaillés : Terraformation d'Europe et Colonisation d'Europe.

Notes et références

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Europa (moon) » (voir la liste des auteurs).

(de) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en allemand intitulé « Europa (Mond) » (voir la liste des auteurs).

Notes

↑ Le diamètre de Jupiter est d'environ 140 000 km et sa distance à Europe est en moyenne de 670 900 km. La taille apparente vaut donc arctan(140 000/670 900) ~= 11,8°. La taille apparente de la Lune dans le ciel terrestre est d'environ 0,5°, soit un ratio de 11,8°/0,5° = 23,5.

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Voir aussi

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Europe, sur Wikimedia Commons

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Articles connexes

Terraformation d'Europe
Colonisation d'Europe
satellite naturel de Jupiter
Cryogénien
L'astéroïde (52) Europe
Europa Report, film de science-fiction sorti en 2013

Portail de la planète Jupiter

[17] Le diamètre de Jupiter est d'environ 140 000 km et sa distance à Europe est en moyenne de 670 900 km. La taille apparente vaut donc arctan(140 000/670 900) ~= 11,8°. La taille apparente de la Lune dans le ciel terrestre est d'environ 0,5°, soit un ratio de 11,8°/0,5° = 23,5.

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[71] Le rift des Galápagos sépare les plaques de Nazca et de Cocos, dans le Pacifique oriental.

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 == Caractéristiques physiques ==
-=== Structures externes ===
-==== Champ magnétique ====
-[[Fichier:Europa field Fr.PNG|thumb|200px|Le champ magnétique autour d'Europe. La ligne rouge montre une trajectoire typique de la sonde ''Galileo'' (E4 ou E14).]]
-Pendant les survols de Galileo, un faible champ magnétique a été mesuré, six fois plus faible que celui de Ganymède et six fois plus fort que celui de Callisto<ref name="Zimmer">{{article|langue=en|prénom1=Christophe|nom1=Zimmer|nom2=Krishan K.  Khurana, Margaret G. Kivelson|titre=Subsurface Oceans on Europa and Callisto: Constraints from Galileo Magnetometer Observations|périodique=Icarus|volume=147|numéro=|mois=|année=2000|pages=329–347|issn=|isbn=|url texte=http://www.igpp.ucla.edu/people/mkivelson/Publications/ICRUS147329.pdf|doi=10.1006/icar.2000.6456|consulté le=11 février 2010}} (Océans subglaciaires sur Europe et Callisto : contraintes à partir des observations magnétométriques de Galileo)
-.</ref>. Ce champ magnétique varie lors du mouvement de la [[magnétosphère]] très marquée de Jupiter. Ces données indiquent qu'il existe sous la surface d'Europe une couche conductrice de l'électricité, comme pourrait l'être un océan d'eau salée.
-D'ailleurs, les mesures [[Spectroscopie|spectroscopiques]] montrent que les lignes et structures rougeâtres à la surface sont riches en sels comme ceux de [[magnésium]]. Ces dépôts de sel pourraient avoir été laissés à l'occasion de l'évaporation d'eau remontée en surface. Les sels détectés sont en principe incolores, et il faudrait d'autres [[Élément chimique|éléments]] chimiques comme le [[fer]] ou le [[soufre]] pour donner cette coloration.
-==== Anneaux ====
-En [[1999]], un disque de débris sous forme d'un anneau de grains de poussière ténue a été détecté tout comme pour Callisto et Ganymède<ref>{{Lien web|langue=en|url=http://www.astro.uni-bonn.de/~dfischer/mirror/136.html|titre=A cloud of dust grains surrounds Ganymede|auteur=Daniel Fischer|année=1999|mois=juin|site=The Cosmic Mirror  # 136 (§ 4)|consulté le=11 février 2010}} (Un nuage de poussière entoure Ganymède) ainsi que la référence à Europe dans{{Lien web|langue=en|url=http://www.astro.uni-bonn.de/~dfischer/mirror/153.html|titre=Dust clouds around 3 of the Galilean moons|auteur=Daniel Fischer|année=1999|mois=juin|site=The Cosmic Mirror # 153 (avant-dernier § à droite)|consulté le=11 février 2010}} (Nuages de poussière autour de trois satellites galiléens).</ref>.
-Par ailleurs, l'hydrogène moléculaire produit à partir de la glace superficielle par le rayonnement UV solaire et les particules chargées (de l'environnement magnétosphérique de Jupiter) ainsi qu'une partie de l'oxygène produit ainsi, sous l'état atomique ou moléculaire, forment un anneau en forme de [[tore]] de gaz neutre, qui a été détecté par les sondes ''[[Cassini-Huygens (sonde spatiale)|Cassini]]'' et ''Galileo''. Les modèles prédisent que presque tous les atomes ou molécules de ce tore gazeux finissent par être [[ionisé]]s, et contribuent ainsi au plasma magnétosphérique de Jupiter<ref name="Smyth2006">{{article|langue=en|prénom1=William H.|nom1=Smyth|nom2=Max L. Marconi|titre=Europa's atmosphere, gas tori, and magnetospheric implications|périodique=Icarus|lien périodique=Icarus (journal)|éditeur=American Astronomical Society|volume=181|année=2006|pages=510-526|résumé=http://adsabs.harvard.edu/abs/2006Icar..181..510S|doi=10.1016/j.icarus.2005.10.019|consulté le=11 février 2010}} (L'atmosphère d'Europe, les anneaux de gaz et implications magnétosphériques).</ref>.
-==== Atmosphère ====
-{{article détaillé|Atmosphère d'Europe}}
-Europe possède une [[Atmosphère planétaire|atmosphère]] très ténue, composée principalement d'[[oxygène|O<sub>2</sub>]]. Sa pression au sol est entre {{unité|10{{exp|-7}}|[[Pascal (unité)|Pa]]}} et {{unité|10{{exp|-6}}|Pa}}.
-Son origine est la [[radiolyse]] de la glace superficielle par les UV solaires et les particules chargées de la magnétosphère jovienne. Les fragments de molécules d'eau sont éjectés, les atomes d'hydrogène peuvent échapper à la gravitation mieux que ceux d'oxygène, d'où une accumulation relative d'oxygène dans l'atmosphère.
-Une partie de l'oxygène peut s'[[Adsorption|adsorber]] sur la glace, voire y pénétrer, ce qui peut favoriser un transport d'oxygène vers l'intérieur.
 === Surface ===
 [[Fichier:Europa Domes.jpg|thumb|200px|Région avec lignes, dômes et taches. Taille au sol 140&nbsp;×&nbsp;130&nbsp;km.]]
@@ Ligne 103 : / Ligne 81 : @@
 {{ancre|rem}}Le niveau de rayonnement à la surface d'Europe est équivalent à une dose de {{unité|540|rem}} ({{unité|5400|mSv}}) par jour, soit plus de 10<sup>4</sup> fois la dose considérée comme acceptable pour les travailleurs directement affectés à des travaux nucléaires<ref name="ringwald">{{Lien web|langue=en|url=http://zimmer.csufresno.edu/~fringwal/w08a.jup.txt|titre=SPS 1020 (Introduction to Space Sciences)|auteur=Frederick A. Ringwald|coauteurs=|année=2000|mois=février|site=California State University, Fresno|consulté le=12 février 2010}}  (Introduction aux sciences de l'espace) [https://www.webcitation.org/5jwBSgPuV (Webcite du 20/09/2009)].</ref>.
 ==== Lignes ====
 [[Fichier:PIA19048 realistic color Europa mosaic (original).jpg|gauche|vignette|Mosaïque d'Europe, en haute résolution et couleurs réalistes prise par ''Galileo'', montrant de nombreuses ''lineae''.]]
@@ Ligne 152 : / Ligne 127 : @@
 Une vue nouvelle suggère que les ''lenticulae'' ne diffèrent pas en nature des zones de chaos, et  que les dômes, taches et dépressions ne sont que des artefacts résultant d'une interprétation hâtive des premières images, à basse résolution, de Galileo. Ceci impliquerait que la glace est trop fine pour soutenir le modèle convectif du diapir pour la formation des structures<ref name="thinice">{{article | langue =en  | prénom1 = David P. | nom1 =O'Brien | nom2 = Paul Geissler et Richard Greenberg | titre =Tidal Heat in Europa : Ice Thickness and the Plausibility of Melt-Through   | périodique = Bulletin of the American Astronomical Society | volume = 32  | numéro =  | mois = octobre | année =2000  | pages = 1066 | résumé = http://adsabs.harvard.edu/abs/2000DPS....32.3802O   | consulté le = 13 février 2010}} (Chaleur des marées sur Europe : épaisseur de la glace et plausibilité de fusion à travers).</ref>{{,}}<ref name="Greenberg2008">{{Lien web|langue=en| url =https://www.springer.com/astronomy/book/978-0-387-47936-1   | titre =Unmasking Europa   | auteur = Richard  Greenberg   | année = 2008   | consulté le = 13 février 2010}}.</ref>.
+=== Atmosphère ===
+{{article détaillé|Atmosphère d'Europe}}
+Des observations réalisés en 1995 avec le [[spectrographe haute résolution Goddard]] du [[télescope spatial]] ''[[Hubble (télescope spatial)|Hubble]]'' révèle qu'Europe possède une mince [[Atmosphère planétaire|atmosphère]] composée principalement de [[dioxygène]] O<sub>2</sub><ref>{{Article |langue=en |prénom1=D. T. |nom1=Hall |prénom2=D. F. |nom2=Strobel |prénom3=P. D. |nom3=Feldman |prénom4=M. A. |nom4=McGrath |titre=Detection of an oxygen atmosphere on Jupiter's moon Europa |périodique=Nature |volume=373 |numéro=6516 |date=1995-02 |issn=1476-4687 |doi=10.1038/373677a0 |lire en ligne=https://www.nature.com/articles/373677a0 |consulté le=2020-10-24 |pages=677–679 }}</ref><ref>{{Lien web |langue=en |titre=Hubble Finds Oxygen Atmosphere on Jupiter's Moon, Europa |url=http://hubblesite.org/contents/news-releases/1995/news-1995-12 |site=HubbleSite.org |consulté le=2020-10-24}}</ref> et de [[vapeur d'eau]]<ref>{{Lien web |langue=en-US |titre=Water Vapor Was Just Found on Europa, More Evidence There's Liquid Water Beneath All that Ice |url=https://www.universetoday.com/144061/water-vapor-was-just-found-on-europa-more-evidence-theres-liquid-water-neneath-all-that-ice/ |site=Universe Today |date=2019-11-19 |consulté le=2020-10-24}}</ref><ref>{{Lien web |prénom=Svetlana |nom=Shekhtman |titre=NASA Scientists Confirm Water Vapor on Europa |url=http://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/nasa-scientists-confirm-water-vapor-on-europa |site=NASA |date=2019-11-14 |consulté le=2020-10-24}}</ref><ref>{{Article |langue=en |prénom1=L. |nom1=Paganini |prénom2=G. L. |nom2=Villanueva |prénom3=L. |nom3=Roth |prénom4=A. M. |nom4=Mandell |titre=A measurement of water vapour amid a largely quiescent environment on Europa |périodique=Nature Astronomy |volume=4 |numéro=3 |date=2020-03 |issn=2397-3366 |doi=10.1038/s41550-019-0933-6 |lire en ligne=https://www.nature.com/articles/s41550-019-0933-6 |consulté le=2020-10-24 |pages=266–272 }}</ref>. La [[pression atmosphérique]] sur Europe est très faible, de l'ordre de 0,1&nbsp;[[Pascal (unité)|μPa]] soit {{Unité||e=12|fois}} moins que l'[[atmosphère terrestre]]<ref>{{Lien web |langue=en |titre=Jupiter's moon Europa |url=https://phys.org/news/2015-09-jupiter-moon-europa.html |site=phys.org |consulté le=2020-10-24}}</ref>. En 1997, la sonde ''Galileo'' confirme la présence d'une [[ionosphère]] ténue {{Incise|couche de particules chargées dans la haute atmosphère}} autour d'Europe créée par le rayonnement solaire et les particules énergétiques de la [[magnétosphère de Jupiter]], confirmant l'existence de cette atmosphère<ref>{{Article |langue=en |prénom1=A. J. |nom1=Kliore |prénom2=D. P. |nom2=Hinson |prénom3=F. M. |nom3=Flasar |prénom4=A. F. |nom4=Nagy |titre=The Ionosphere of Europa from Galileo Radio Occultations |périodique=Science |volume=277 |numéro=5324 |date=1997-07-18 |issn=0036-8075 |issn2=1095-9203 |pmid=9219689 |doi=10.1126/science.277.5324.355 |lire en ligne=https://science.sciencemag.org/content/277/5324/355 |consulté le=2020-10-24 |pages=355–358 }}</ref><ref>{{Lien web |titre=Galileo finds Europa has an Atmosphere |url=https://www.jpl.nasa.gov/news/releases/97/europion.html |site=www.jpl.nasa.gov |consulté le=2020-10-24}}</ref>.
+Contrairement à l'oxygène de l'[[atmosphère terrestre]], celui d'Europe n'est pas d'origine biologique<ref name=":0">{{Article |langue=en |prénom1=R. E. |nom1=Johnson |prénom2=L. J. |nom2=Lanzerotti |prénom3=W. L. |nom3=Brown |titre=Planetary applications of ion induced erosion of condensed-gas frosts |périodique=Nuclear Instruments and Methods in Physics Research |volume=198 |numéro=1 |date=1982-07-01 |issn=0167-5087 |doi=10.1016/0167-5087(82)90066-7 |lire en ligne=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0167508782900667 |consulté le=2020-10-24 |pages=147–157 }}</ref>. Plutôt, le rayonnement solaire ultraviolet et les particules chargées ([[Ion|ions]] et [[Électron|électrons]]) de l'environnement magnétosphérique jovien entrent en collision avec la surface glacée d'Europe, divisant l'eau en composants oxygène et hydrogène et formant l'atmosphère par [[radiolyse]] {{Incise|la [[dissociation (chimie)|dissociation]] de molécules par rayonnement|.}}<ref name=":0" />. Ces composants chimiques sont ensuite [[Adsorption|adsorbés]] et subissent une [[pulvérisation cathodique]] dans l'atmosphère. Le même rayonnement crée également des éjections de ces produits depuis la surface, et l'équilibre de ces deux processus forme une atmosphère<ref>{{Article |langue=en |auteur1= |prénom1=V. I. |nom1=Shematovich |prénom2=R. E. |nom2=Johnson |prénom3=J. F. |nom3=Cooper |prénom4=M. C. |nom4=Wong |titre=Surface-bounded atmosphere of Europa |périodique=Icarus |volume=173 |numéro=2 |date=2005-02-01 |issn=0019-1035 |doi=10.1016/j.icarus.2004.08.013 |lire en ligne=https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.533.5995&rep=rep1&type=pdf |consulté le=2020-10-24 |pages=480–498 }}</ref>. Le dioxygène est le composant le plus dense de l'atmosphère car il a une longue durée de vie ; après son retour à la surface, il ne gèle pas comme une molécule d'eau ou de [[peroxyde d'hydrogène]] mais déclenche un nouvel arc [[Balistique extérieure|balistique]]. D'autre part, le [[dihydrogène]] n'atteint jamais la surface car il est suffisamment léger pour échapper à la gravité de surface d'Europe, ce qui implique l'accumulation relative de l'oxygène dans l'atmosphère<ref>{{Article |langue=en |auteur1= |prénom1=Mao-Chang |nom1=Liang |prénom2=Benjamin F. |nom2=Lane |prénom3=Robert T. |nom3=Pappalardo |prénom4=Mark |nom4=Allen |titre=Atmosphere of Callisto |périodique=Journal of Geophysical Research E |volume=110 |numéro=E2 |date=2005-02-08 |issn=0148-0227 |lire en ligne=https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1029/2004JE002322 |consulté le=2020-10-24 |pages=Art. No. E02003 }}</ref><ref>{{Article |langue=en |auteur1= |prénom1=W. H. |nom1=Smyth |prénom2=M. L. |nom2=Marconi |titre=Processes Shaping Galilean Satellite Atmospheres from the Surface to the Magnetosphere |périodique=Ices, Oceans, and Fire: Satellites of the Outer Solar System (2007) |volume=1357 |date=2007-08-01 |issn= |lire en ligne=https://www.lpi.usra.edu/meetings/icysat2007/pdf/6039.pdf |consulté le=2020-10-24 |pages=131–132 }}</ref>.
+[[Fichier:Europa_field_Fr.PNG|lien=https://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Europa_field_Fr.PNG|vignette|226x226px|Le champ magnétique autour d'Europe. La ligne rouge montre une trajectoire typique de ''Galileo.'']]
+Les observations de la surface de la lune révèlent qu'une partie de du dioxygène produit par radiolyse n'est cependant pas éjecté de la surface. Parce que la surface pourrait interagir avec l'océan souterrain, cet oxygène pourrait également se diriger vers l'océan, afin d'ensuite contribuer aux processus biologiques<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Christopher F. |nom1=Chyba |prénom2=Kevin P. |nom2=Hand |titre=Life Without Photosynthesis |périodique=Science |volume=292 |numéro=5524 |date=2001-06-15 |issn=0036-8075 |issn2=1095-9203 |pmid=11408649 |doi=10.1126/science.1060081 |lire en ligne=https://science.sciencemag.org/content/292/5524/2026 |consulté le=2020-10-24 |pages=2026–2027 }}</ref>. Une estimation suggère que, étant donné le taux de renouvellement déduit de l'âge maximum apparent d'environ 0,5 Gyr de la glace de surface d'Europe, la subduction d'espèces oxydantes générées par radiolyse pourrait bien conduire à des concentrations d'oxygène libre océanique comparables à celles des océans profonds terrestres<ref name="ChemDisequilib">{{Article |langue=en |auteur1=Kevin P. Hand |auteur2=Robert W. Carlson |auteur3=Christopher F. Chyba |titre=Energy, Chemical Disequilibrium, and Geological Constraints on Europa |périodique=Astrobiology |volume=7 |numéro=6 |date=December 2007 |issn= |pmid=18163875 |doi=10.1089/ast.2007.0156 |bibcode=2007AsBio...7.1006H |lire en ligne=https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.606.9956&rep=rep1&type=pdf |pages=1006–1022 }}</ref>.
+L'hydrogène moléculaire {{Incise|dihydrogène}} qui échappe à la gravité d'Europe, avec l'oxygène atomique et moléculaire, forme un [[tore planétaire]] à proximité de l'orbite d'Europe autour de Jupiter. Ce "nuage neutre", détecté par les sondes ''[[Cassini-Huygens|Cassini]]'' et ''Galileo'', possède une plus grande teneur en molécules que le nuage neutre entourant la lune intérieure [[Io (lune)|Io]]. Les modèles prédisent que presque chaque atome ou molécule du tore d'Europe est finalement ionisé, fournissant ainsi une source au [[État plasma|plasma]] présent dans la magnétosphère de Jupiter<ref name="Smyth20062">{{article |langue=en |prénom1=William H. |nom1=Smyth |nom2=Max L. Marconi |titre=Europa's atmosphere, gas tori, and magnetospheric implications |périodique=Icarus |lien périodique=Icarus (journal) |volume=181 |éditeur=American Astronomical Society |année=2006 |doi=10.1016/j.icarus.2005.10.019 |résumé=http://adsabs.harvard.edu/abs/2006Icar..181..510S |consulté le=11 février 2010 |pages=510-526 }}</ref>.
+=== Champ magnétique ===
+Pendant les survols d'Europe par ''Galileo'', un faible [[moment magnétique]] est mesuré, créé par [[Induction électromagnétique|induction]] lors du mouvement de la [[magnétosphère]] très marquée de Jupiter<ref>{{Article |langue=en |auteur1= |prénom1=M. G. |nom1=Kivelson |prénom2=K. K. |nom2=Khurana |prénom3=D. J. |nom3=Stevenson |prénom4=L. |nom4=Bennett |titre=Europa and Callisto: Induced or intrinsic fields in a periodically varying plasma environment |périodique=Journal of Geophysical Research |volume=104 |date=1999-03-01 |issn= |doi=10.1029/1998JA900095 |lire en ligne=https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1029/1998JA900095 |consulté le=2020-10-24 |pages=4609–4626 }}</ref>. La force de ce champ à l'équateur magnétique est d'environ 120 nT, soit six fois plus faible que celui de Ganymède mais six fois plus fort que celui de Callisto<ref name="Zimmer2">{{article |langue=en |prénom1=Christophe |nom1=Zimmer |nom2=Krishan K.  Khurana, Margaret G. Kivelson |titre=Subsurface Oceans on Europa and Callisto: Constraints from Galileo Magnetometer Observations |périodique=Icarus |volume=147 |numéro= |mois= |année=2000 |isbn= |issn= |doi=10.1006/icar.2000.6456 |url texte=http://www.igpp.ucla.edu/people/mkivelson/Publications/ICRUS147329.pdf |consulté le=11 février 2010 |pages=329–347 }} (Océans subglaciaires sur Europe et Callisto : contraintes à partir des observations magnétométriques de Galileo) .</ref>. Ces données indiquent qu'il existe sous la surface d'Europe une couche [[Conducteur (électricité)|conductrice de l'électricité]], comme pourrait l'être le supposé océan souterrain d'eau salée<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Margaret G. |nom1=Kivelson |prénom2=Krishan K. |nom2=Khurana |prénom3=Christopher T. |nom3=Russell |prénom4=Martin |nom4=Volwerk |titre=Galileo Magnetometer Measurements: A Stronger Case for a Subsurface Ocean at Europa |périodique=Science |volume=289 |numéro=5483 |date=2000-08-25 |issn=0036-8075 |issn2=1095-9203 |pmid=10958778 |doi=10.1126/science.289.5483.1340 |lire en ligne=https://science.sciencemag.org/content/289/5483/1340 |consulté le=2020-10-24 |pages=1340–1343 }}</ref><ref>{{Article |langue=en |auteur1= |prénom1=Cynthia B. |nom1=Phillips |prénom2=Robert T. |nom2=Pappalardo |titre=Europa Clipper Mission Concept: Exploring Jupiter's Ocean Moon |périodique=Eos, Transactions American Geophysical Union |volume=95 |numéro=20 |date=2014 |issn=2324-9250 |doi=10.1002/2014EO200002 |lire en ligne=https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/2014EO200002 |consulté le=2020-10-24 |pages=165–167 }}</ref>.
 == Structure interne ==