Les observations du télescope spatial Hubble de la NASA/ESA dans la lumière ultraviolette lointaine des lunes glacées de Jupiter ont été utilisées dans le passé pour détecter l’oxygène moléculaire dans leurs atmosphères ténues. Les résultats d’une analyse d’images et de spectres de la lune de Jupiter Ganymède ont récemment montré que les mêmes observations contiennent également des informations selon lesquelles la vapeur d’eau est abondante dans l’atmosphère en plus de l’oxygène. Un chercheur planétaire du KTH Royal Institute of Technology a maintenant utilisé la même analyse pour la lune Europe de Jupiter et a également trouvé une atmosphère de vapeur d’eau, mais, mystérieusement, seulement au-dessus de l’hémisphère arrière de la lune glacée (la partie de la lune qui est toujours à l’opposé à sa direction de mouvement).
La vapeur d’eau est présente dans l’atmosphère de la lune glacée Europe de Jupiter. Crédit image : NASA / ESA / Hubble / J. da Silva.
Europe possède une atmosphère ténue que l’on pense constamment reconstituée par l’érosion de sa surface de glace d’eau.
Les principales espèces présentes dans l’atmosphère liée devraient être l’oxygène moléculaire (O2), hydrogène (H2) et de l’eau (H2O).
La première preuve de cette atmosphère a été fournie par un spectre dans l’ultraviolet lointain d’Europe pris par Hubble dans les années 1990.
“Les nouvelles observations de vapeur d’eau sur Ganymède et du côté arrière d’Europe font progresser notre compréhension de l’atmosphère des lunes glacées”, a déclaré le Dr Lorenz Roth, chercheur au KTH Royal Institute of Technology.
« La détection d’un H stable2L’abondance d’O sur Europe est surprenante car les températures de surface sont si basses.
Pour faire cette découverte, le Dr Roth a fouillé dans les ensembles de données d’archives de Hubble, en sélectionnant des observations ultraviolettes d’Europe de 1999, 2012, 2014 et 2015, alors que la lune était à diverses positions orbitales.
Ces observations ont toutes été prises avec le spectrographe imageur du télescope spatial de Hubble (STIS).
Les observations ultraviolettes STIS ont permis au scientifique de déterminer l’abondance d’oxygène – l’un des constituants de l’eau – dans l’atmosphère d’Europe, et en interprétant la force d’émission à différentes longueurs d’onde, il a pu déduire la présence de vapeur d’eau.
Des observations antérieures de vapeur d’eau sur Europa ont été associées à des panaches transitoires éclatant à travers la glace.
Les phénomènes observés dans ces études de panache étaient apparemment des inhomogénéités transitoires ou des taches dans l’atmosphère.
Les nouveaux résultats, cependant, montrent que des quantités similaires de vapeur d’eau sont présentes réparties sur une plus grande surface dans des observations couvrant de 1999 à 2015.
Cela suggère la présence à long terme d’une atmosphère de vapeur d’eau sur l’hémisphère arrière d’Europe.
Sur l’hémisphère principal, les données de Hubble sont cohérentes avec une atmosphère d’oxygène pur partout sur le disque lunaire.
“Ce résultat jette les bases d’une science future basée sur les missions à venir sur les lunes joviennes”, a déclaré le Dr Roth.
“Plus nous pourrons comprendre ces lunes glacées avant l’arrivée de futurs vaisseaux spatiaux comme JUICE et Europa Clipper, mieux nous pourrons utiliser notre temps d’observation limité au sein du système jovien.”
Les résultats ont été publiés dans la revue Lettres de recherche géophysique.
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Lorenz Roth. Un H stable2O Atmosphere sur l’hémisphère arrière d’Europe à partir d’images HST. Lettres de recherche géophysique, publié en ligne le 13 septembre 2021 ; doi: 10.1029/2021GL094289
