Depuis 2014, l'idée que des panaches de vapeur d'eau jaillissent de la surface d'Europe, la lune glacée de Jupiter, fait rêver les astronomes. Pourtant, une nouvelle analyse des données du télescope spatial Hubble jette le doute: ces éruptions tant espérées pourraient bien n'avoir jamais existé. Néanmoins, la perspective d'un océan caché sous la glace reste l'une des plus prometteuses pour la recherche de vie. Les chercheurs eux-mêmes, qui avaient initialement annoncé cette découverte, sont à l'origine de cette réévaluation.
Europe est une cible de choix pour ceux qui cherchent des environnements habitables ailleurs. Sous sa croûte de glace se trouve un océan global d'eau salée, qui pourrait contenir les ingrédients nécessaires à la vie. Ainsi, la possible présence de panaches était très excitante: ils auraient permis d'échantillonner cet océan depuis l'espace. De plus, des composés organiques complexes détectés à sa surface renforcent l'intérêt pour cette lune. Déterminer la nature de ces éruptions est donc d'une grande importance pour évaluer son potentiel d'habitabilité.
La surface d'Europe montre des signes d'activité géologique, avec du sel et du dioxyde de carbone qui pourraient venir d'un océan souterrain. Crédit: NASA/ESA/K. Retherford/SWRI
Les scientifiques qui avaient annoncé la découverte en 2014 révisent aujourd'hui leurs conclusions. En réexaminant quatorze ans d'observations de Hubble, ils ont réduit le niveau de confiance. De 99,9 % de certitude, il est passé à moins de 90 %. Un seuil insuffisant pour affirmer l'existence de ces panaches avec assurance. Cette réanalyse a été menée par une équipe dirigée par Lorenz Roth de l'Institut royal de technologie de Suède, et les résultats ont été publiés dans la revue Astronomy & Astrophysics. Les chercheurs estiment que la marge d'erreur est désormais trop grande pour trancher.
Le problème venait de la manière dont Hubble mesure les émissions lumineuses. Les chercheurs s'intéressaient à une longueur d'onde ultraviolette appelée Lyman-alpha. Mais le positionnement d'Europe dans les images était imprécis à quelques pixels près, ce qui pouvait créer des signaux parasites. Ces artefacts ont pu être interprétés à tort comme des panaches. Kurt Retherford, du Southwest Research Institute, explique que le moindre décalage d'un ou deux pixels pouvait fausser l'interprétation. Ainsi, les fameuses éruptions pourraient n'être que des artefacts de mesure.
Malgré ce doute, les scientifiques n'écartent pas totalement la possibilité de ces éruptions. D'autres lunes glacées, comme Encelade autour de Saturne, présentent des panaches bien attestés. De plus, Io, une autre lune de Jupiter, éjecte du soufre. Europe pourrait donc encore surprendre, mais il faudra attendre de nouvelles observations. Les similitudes géologiques entre ces lunes laissent penser qu'Europe pourrait elle aussi connaître une activité semblable. Cependant, sans preuve directe, il est impossible de l'affirmer. L'équipe prévoit d'utiliser d'autres instruments, comme le télescope spatial James Webb, pour tenter de confirmer ou infirmer la présence de ces panaches.
L'existence de panaches de vapeur d'eau sur Europe, initialement rapportée grâce aux observations de Hubble en 2012, est aujourd'hui remise en doute. Crédit: NASA
La réponse viendra peut-être en 2030 avec l'arrivée de la mission Europa Clipper de la NASA. Cette sonde étudiera la lune de près et pourra détecter d'éventuelles activités. En attendant, les astronomes restent prudents et continuent d'analyser les données avec des outils plus précis. Europa Clipper effectuera plusieurs survols rapprochés et pourra mesurer directement la composition de l'atmosphère ténue de la lune. Cette mission représente un espoir pour trancher le débat sur les panaches et explorer plus en détail l'océan souterrain. D'ici là, la communauté scientifique reste partagée.
Les océans sous la glace
De nombreuses lunes du Système solaire possèdent des océans cachés sous une croûte de glace. Europe, Encelade, Ganymède ou encore Titan sont autant de mondes où l'eau liquide pourrait exister. Ces océans sont maintenus à l'état liquide par la chaleur interne, produite par les forces de marée exercées par leur planète mère. Pour les astrobiologistes, ces environnements sont particulièrement intéressants car l'eau est un ingrédient essentiel à la vie telle que nous la connaissons.
La présence d'un océan global sous la glace d'Europe a été déduite des mesures du champ magnétique et des observations de sa surface. On estime que cet océan pourrait contenir plus d'eau que tous les océans terrestres réunis. De plus, des interactions entre l'eau et le fond rocheux pourraient fournir les éléments chimiques nécessaires à la vie. C'est pourquoi Europe est une cible prioritaire pour les missions d'exploration.
Les panaches de vapeur, s'ils existent, offriraient une vue unique sur cet océan sans avoir à percer la glace. En analysant leur composition, les scientifiques pourraient déterminer si l'océan contient des composés organiques ou d'autres signes de potentielle activité biologique. Malheureusement, leur existence reste incertaine, comme le montre cette nouvelle étude.
Les limites des observations spatiales
Les télescopes comme Hubble sont des instruments puissants, mais ils ont leurs contraintes. Pour détecter des phénomènes ténus comme des panaches sur Europe, il faut mesurer des signaux très faibles, noyés dans le bruit de fond. La résolution spatiale et la sensibilité sont souvent insuffisantes pour distinguer un vrai signal d'un artefact. Les erreurs de pointage, même infimes, peuvent fausser les résultats.
La réanalyse des données de Hubble concernant Europe illustre parfaitement ces difficultés. Les scientifiques ont dû tenir compte de l'incertitude sur la position exacte de la lune dans les images. Un décalage de quelques pixels seulement peut créer l'illusion d'une émission là où il n'y en a pas. C'est pourquoi les résultats doivent être confirmés par plusieurs instruments ou méthodes avant d'être considérés comme robustes.
Pour éviter ces écueils, les futures missions comme Europa Clipper embarqueront des instruments conçus spécifiquement pour l'étude rapprochée des lunes glacées. En survolant Europe à basse altitude, ils pourront mesurer directement les particules et les gaz, sans les incertitudes liées aux télescopes lointains. La collaboration entre observations spatiales et missions in situ est la clé pour lever les doutes.