De la neige sous-marine tombe à l’envers sur cette lune

Le 7 janvier 1610, le célèbre astronome italien Galileo Galilei a fait une découverte étonnante à l’aide de son télescope fait maison : quatre lunes en orbite autour de la planète Jupiter. D’ailleurs, de nos jours, tu peux fabriquer ta propre version de son télescope en utilisant des tubes en carton, des lentilles et de la superglue. Le principe de ce télescope est de placer deux lentilles à la bonne distance l’une de l’autre. Tu auras besoin de 2 lentilles : une concave et une convexe. Autrement dit, une incurvée vers l’intérieur et l’autre vers l’extérieur. Le premier télescope de Galilée était capable de grossir les objets environ 8 fois. Il a continué à l’améliorer jusqu’à ce qu’il atteigne un facteur de grossissement d’environ 20.

Mais revenons à l’histoire principale. Lorsqu’il a aperçu pour la première fois ces quatre lunes de Jupiter, il a cru qu’il regardait simplement un amas d’étoiles. Mais il a vite remarqué que ces objets spatiaux semblaient se déplacer selon un schéma régulier. Il lui a fallu quelques semaines pour comprendre que ce qu’il voyait n’était pas des étoiles, mais des lunes qui tournaient autour de Jupiter. Galilée a d’abord nommé ces lunes I, II, III et IV ; mais, soyons honnêtes, ce n’étaient pas les noms les plus créatifs. Comme d’autres lunes de notre galaxie ont été découvertes par la suite, le système numérique pour les nommer est devenu confus et peu pratique, et il n’a duré que quelques siècles. De nos jours, ces quatre satellites, les plus grands de Jupiter, se nomment Io, Europe, Ganymède et Callisto. On les appelle collectivement les lunes galiléennes, en l’honneur de l’homme qui les a remarquées le premier. La découverte de Galilée a été cruciale pour notre compréhension ultérieure de l’astronomie. Au départ, on croyait que les autres objets tournaient autour de la Terre puisqu’elle était considérée comme le centre de l’univers.

Nous savons maintenant qu’il y a des centaines de lunes dans notre système solaire. Cependant, on ne découvre pas si souvent de grandes lunes comme celles découvertes par Galilée. Une lune est considérée comme grande lorsqu’elle est de la taille de notre planète, voire plus grande. Ganymède, par exemple, est plus grande que Mercure. En fait, on qualifie Ganymède de lune simplement parce qu’elle tourne autour de Jupiter. Sinon, elle a toutes les autres caractéristiques d’une planète. Ce n’est pas une surprise que Jupiter ait les plus grosses lunes du système solaire. Elle surpasse toutes les autres planètes en taille et en masse, et il n’est donc pas étonnant qu’elle ait attiré beaucoup d’autres objets vers elle. On pense que Jupiter possède au total près de 80 lunes, dont seulement 53 ont reçu un nom officiel à ce jour.

La première de ces lunes jupitériennes à être découverte par Galilée a été Io. Ce qui la distingue, c’est qu’elle a beaucoup de volcans. Io est le seul objet spatial à avoir des volcans actifs dans notre système solaire, à part la Terre. Elle est aussi surnommée la lune de feu et de glace, à cause de ses champs de neige composés de dioxyde de soufre. La couche extérieure d’Io est tachetée, avec de multiples couleurs comme l’orange, le noir, le jaune, le blanc et le rouge. C’est probablement la raison pour laquelle la NASA l’a décrite comme “une pizza géante couverte de fromage fondu et d’éclaboussures de tomates et d’olives mûres”. À cause de ce soufre, Io ne sent pas très bon : une odeur semblable à celle d’un œuf pourri. Il y a plus de 100 montagnes à la surface de cette lune, et elles sont beaucoup plus grandes que celles que nous voyons sur Terre ; certaines sont même plus hautes que l’Everest. En moyenne, ces chaînes de montagnes mesurent 6 000 m de haut et 157 km de long.

À cause de ces volcans actifs et des radiations intenses sur Io, il y a peu de chances que la vie telle que nous la connaissons puisse exister ici. Mais qui peut affirmer qu’il ne peut pas y avoir une autre forme de vie ?

La lune suivante sur la liste des lunes galiléennes est Europe, la plus petite des quatre. Sa taille est comparable à celle de notre propre Lune. Europe a une surface entièrement glacée, avec juste quelques cratères disséminés ici et là. Grâce à cette couche extérieure, Europe est très réfléchissante, ce qui en fait l’une des lunes les plus brillantes. Quant à son âge, les scientifiques pensent que sa surface a entre 20 et 180 millions d’années, tandis que la lune elle-même a environ 4,5 milliards d’années.

Ce qui se cache sous cette surface glacée est impressionnant. Elle pourrait même détenir le secret de la vie en dehors de la Terre. La glace se forme ici de deux façons. La première est la congélation, un processus plutôt explicite : la glace grandit simplement à mesure que le milieu environnant devient de plus en plus froid. L’autre méthode est beaucoup plus fascinante : une couche d’eau surfondue se trouvant sous l’enveloppe de glace réagit lorsqu’elle est agitée. Elle génère alors ces cristaux qui donnent l’impression qu’il neige à l’envers, flottant vers le haut jusqu’à la couche de glace sous laquelle ils se trouvent. Tu peux recréer cet environnement toi-même à la maison. Prends une bouteille d’eau purifiée et mets-la au congélateur. Si tu n’as pas d’eau purifiée à proximité, fais simplement bouillir de l’eau plusieurs fois pour te débarrasser d’autant d’impuretés que possible. Comme il n’y aura pas de particules à l’intérieur, une fois dans le congélateur, elle ne deviendra pas solide. Mais si tu sors ensuite la bouteille du congélateur et que tu la secoues, l’impact fera rapidement cristalliser l’eau, lui donnant en une consistance semblable à de la neige fondue.

Il y a peut-être de l’eau sur Europe, mais jusqu’à présent il y a peu de preuves que la vie existe sur cette lune. Cependant, c’est l’une des meilleures candidates du système solaire pour une habitabilité potentielle. Certaines formes de vie pourraient s’adapter pour vivre dans son océan sous la glace. Cet environnement est très probablement similaire à celui que l’on trouve dans les évents hydrothermaux de notre planète, cachés au plus profond de nos océans. La quantité d’oxygène dans l’atmosphère d’Europe est très faible, mais en 2013, la NASA a trouvé des indices prometteurs, qui soutiennent encore une fois la théorie selon laquelle il y a un potentiel de vie sur cette lune. En effet, il semble qu’Europe pourrait éjecter de l’eau dans l’espace. Si cela est confirmé par de futures observations, cela pourrait aussi signifier qu’Europe est géologiquement active. Cela pourrait aussi s’avérer utile si nous parvenons un jour à en étudier les sources d’eau.

La plus grande des lunes galiléennes est Ganymède. C’est aussi la plus grosse lune de notre système solaire tout court. C’est un objet spatial de faible densité dont la taille est similaire à celle de Mercure, mais qui représente seulement la moitié de sa masse. Cependant, Ganymède est la seule lune à posséder son propre champ magnétique. Il est toutefois assez faible et nous pouvons à peine le remarquer depuis la Terre, car il est éclipsé par le champ magnétique beaucoup plus puissant de Jupiter. Un autre aspect intéressant de Ganymède est que son atmosphère contient de l’oxygène. Mais ne t’emballe pas trop, c’est loin d’être suffisant pour que des formes de vie y prolifèrent.

En décembre 2021, un clip audio de 50 secondes a été publié. Il avait été enregistré par la sonde de la NASA lors de son survol de Ganymède. Pour les non-initiés, les sons ressemblaient davantage à ceux d’une vieille connexion Internet. Mais en raison de ces airs excentriques, Ganymède a rapidement été surnommée “la lune chantante de Jupiter”.

Enfin, pour clôturer la liste des lunes galiléennes, on trouve Callisto, ou l’objet le plus fortement cratérisé de notre système solaire. Ce qui est intéressant avec cette lune, c’est que son paysage a à peine changé depuis sa formation, et les scientifiques débattent encore de la raison de ce phénomène. La plupart des autres objets spatiaux subissent des tas de changements tout au long de leur vie, en raison d’événements comme des collisions avec d’autres objets, des changements d’orientation ou de vitesse, ou des réactions chimiques qui se produisent à leur surface.

Callisto a aussi à peu près la taille de la planète Mercure, mais sa densité est également plus faible. Le champ magnétique de Jupiter a un impact moindre sur Callisto car cette dernière est la plus éloignée de la géante gazeuse. On estime que sa surface a un âge stupéfiant de 4 milliards d’années ! Contrairement à Io, Callisto n’est pas géologiquement active. Mais les scientifiques pensent qu’un océan pourrait se cacher sous sa surface, qui pourrait potentiellement abriter de la vie. Le fait qu’elle soit moins touchée par le champ magnétique de Jupiter signifie qu’elle présente des niveaux de radiation plus faibles. Étant donné cet environnement approprié, nous finirons peut-être par y installer un jour une base humaine en vue d’une exploration future.