lam25 lam2 lam1 lam3 lam4 lam5
Accueil | Annuaire | English | Intranet | Webmail | Dircom |
Accueil > Les actualités > L’origine de l’océan caché d’Europe expliquée par son accrétion à partir de (...)

 L’origine de l’océan caché d’Europe expliquée par son accrétion à partir de briques centimétriques

Publié le 6 septembre 2017

Europe est l’une des quatre principales lunes de Jupiter. Ce satellite, devant être exploré vers la décennie 2020 par les missions ESA JUICE et NASA Europa Clipper, est l’un des objets les plus intéressants du système solaire du point de vue astrobiologique car il possède un océan d’eau liquide sous sa surface gelée qui serait en contact avec le manteau rocheux situé en dessous. L’origine de la présence d’eau dans Europe, environ 8% en masse, demeure cependant un mystère. Une équipe de chercheurs du Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (CNRS/Aix-Marseille Université/Laboratoire d’Astrophysique de Marseille) vient de démontrer que la composition du satellite pouvait s’expliquer naturellement si celui-ci et les autres lunes de Jupiter se sont formés à partir de briques élémentaires de tailles comprises entre 1 cm et 1 m.



Le scénario dominant de la formation des satellites Galiléens suggère l’existence d’un disque gazeux autour de Jupiter, qui est apparu à la fin de sa formation, et dont la température et la densité diminuaient avec la distance croissante à la planète. Dans ces conditions, les objets formés proches de Jupiter ont été dépourvus d’eau car cette molécule ne pouvait condenser et être agglomérée par les satellites au cours de leur formation. C’est le cas de la lune Io, le satellite galiléen orbitant le plus proche de Jupiter. Au contraire, loin de Jupiter, l’eau s’est condensée et les satellites ont pu se former efficacement à partir de roches et de glace d’eau en proportions égales. Cette vision est cohérente avec la composition de Ganymède et Callisto, les satellites galiléens les plus éloignés de Jupiter, qui sont tous deux constitués d’environ 50 % d’eau en masse. La composition de la lune Europe, constituée de seulement 8 % d’eau, ne peut être simplement expliquée dans ce contexte.
Pour étudier l’origine de cette teneur en eau particulière, l’équipe de chercheur Marseillais a développé un modèle numérique permettant de suivre la position et la composition de particules solides de différentes tailles dans le disque gazeux alors que celles-ci évoluent sous l’effet de l’attraction de Jupiter, des forces de frictions avec le gaz du disque, de la turbulence dans le disque et du chauffage qui entraîne la sublimation de la glace. Les particules ayant une taille comprise entre environ 1 cm et 1 m ont tendance à migrer rapidement vers Jupiter sous l’effet des forces de friction. De ce fait, les particules de cette taille se trouvant initialement dans les régions éloignées de Jupiter et contenant de la glace d’eau sont chauffées à mesure qu’elles se rapprochent des régions internes du disque plus chaudes. La glace d’eau qu’elles contiennent est alors graduellement sublimée et leur composition varie de glacée à rocheuse en se rapprochant de Jupiter. Les particules de cette taille peuvent être efficacement accrétées par des objets plus massifs et sont donc d’excellents candidats pour expliquer la composition d’Europe. Cette lune a en effet pu grossir à partir de tels solides qui avaient partiellement perdu leur eau, ce qui expliquerait sa composition particulière.
Les résultats acquis par l’équipe Marseillaise permettent de mieux comprendre les mécanismes de formation des satellites de Jupiter et de contraindre la taille de leurs briques élémentaires, une étape importante pour dévoiler leur origine. Ce mécanisme de formation, ne reposant pas sur des conditions très spécifiques hormis la taille des solides, pourrait avoir mené à la formation de lunes similaires à Europe en dehors de notre système solaire.

Source(s) :

Pebble Accretion at the Origin of Water in Europa. Thomas Ronnet, Olivier Mousis & Pierre Vernazza. The Astrophysical Journal, Volume 845, Issue 2, article id. 92, 11 pp. (2017).

Contact(s) :

• Thomas Ronnet (thomas.ronnet .at. lam.fr), 04 91 05 59 60
• Olivier Mousis (olivier.mousis .at. lam.fr), 04 91 05 59 18
• Pierre Vernazza (pierre.vernazza .at. lam.fr), 04 91 05 59 11


info portfolio


© LAM - Laboratoire d’Astrophysique de Marseille

Pôle de l’Étoile Site de Château-Gombert
38, rue Frédéric Joliot-Curie 13388 Marseille cedex 13 FRANCE

Tél : +33 4 91 05 59 00
Fax : +33 4 91 62 11 90