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Les lunes galiléennes, comme Europe ou Ganymède, intriguent depuis des décennies. Leur surface glacée cacherait des océans liquides, considérés comme propices à l'apparition de formes de vie. Ces environnements attirent particulièrement les chercheurs, car ils combinent eau, énergie et chimie complexe.
Des grains de poussière traversent différentes zones irradiées dans un disque protoplanétaire, influençant leur composition chimique.
Crédit: CNRS-INSU
Au cœur de cette chimie, les molécules organiques complexes jouent un rôle clé. Composées notamment de carbone, d'oxygène et d'azote, elles sont perçues comme des briques de la chimie prébiotique. Leur présence dans le Système solaire n'est pas nouvelle, puisqu'elles ont déjà été identifiées sur Encelade, une lune de Saturne.
Une étude montre que ces molécules pourraient aussi avoir participé directement à la formation des lunes de Jupiter. Une équipe internationale, incluant des chercheurs du CNRS Terre & Univers, s'est appuyée sur des modèles numériques avancés pour retracer ces processus anciens.
Les scientifiques ont simulé l'évolution de la nébuleuse protosolaire, le nuage de gaz et de poussières à l'origine du Soleil et des planètes. Ils ont également modélisé le disque circumjovien, une structure similaire entourant Jupiter lors de sa formation, où ses lunes ont émergé.
Leur approche intègre un élément souvent sous-estimé: le déplacement des grains de poussière. Ces particules migrent à la fois radialement et verticalement, traversant des zones soumises à des intensités variables de rayonnement ultraviolet. Cette exposition différenciée influence fortement les réactions chimiques à leur surface.
Les simulations montrent que des grains recouverts de glaces, comme le méthanol ou des mélanges de dioxyde de carbone et d'ammoniac, peuvent produire des molécules organiques complexes sous l'effet combiné du chauffage et des UV. Ces conditions ont été confirmées en laboratoire comme favorables à leur formation.
En croisant leurs résultats avec des données expérimentales, les chercheurs estiment qu'une part notable de ces molécules a été intégrée aux matériaux ayant formé les lunes galiléennes. Autrement dit, ces corps célestes auraient hérité dès leur origine d'une chimie organique élaborée.
Cette découverte renforce l'intérêt pour ces lunes, déjà ciblées par les missions JUICE et Europa Clipper. Ces sondes pourraient détecter directement ces composés et mieux comprendre leur distribution. Une telle confirmation apporterait des indices précieux sur le potentiel biologique de ces environnements.