Qu’est-ce que le « jardinage d’impact » qui a lieu sur Europe, la lune de Jupiter ?

« La surface de la lune Europe de Jupiter est agitée par de petits impacts », annonçait la Nasa le 12 juillet 2021, renvoyant vers une étude parue dans Nature Astronomy le même jour. Pour décrire ce processus à l’œuvre sur Europe, l’agence spatiale et les auteurs de cette étude ont utilisé une expression étonante, le « jardinage d’impact » (« impact gardening », en anglais). En quoi consiste ce processus, et pourquoi intéresse-t-il autant les scientifiques ?

C’est dans la perspective de l’habitabilité potentielle d’Europe que ce phénomène intrigue particulièrement. « Europe est l’une des lunes principales de Jupiter, qui est recouverte de glace. La raison pour laquelle on s’intéresse à elle dans la recherche de l’habitabilité, c’est parce que sous cette surface glacée, on a un océan liquide. Les forces de marée de Jupiter entretiennent cet océan, en permettant de garder son eau liquide sous la surface glacée », explique à Numerama la planétologue Ines Belgacem, en post-doctorat à l’Agence spatiale européenne (ESA), spécialiste des lunes glacées de Jupiter.

Un peu comme le fond des océans sur Terre

Une hypothèse envisagée est que cet océan serait habitable pour la vie (ce qui ne veut pas dire habité), par analogie avec ce que nous connaissons sur Terre. « Cet océan est en contact avec un manteau rocheux, similaire à celui de la Terre, poursuit la spécialiste. C’est un peu comparable au fond océanique terrestre : or, on sait que sur Terre la vie est apparue en particulier au fond des océans. L’apparition de cette vie a pu être favorisée par les échanges chimiques entre le manteau et l’eau. C’est ce qu’on imagine pouvoir se passer sur Europe, par analogie au fond océanique terrestre. »

Quand on pense à la recherche de vie dans le système solaire, c’est bien souvent l’exemple Mars qui vient en premier à l’esprit — surtout alors que la Nasa a posé cette année sur la planète rouge le rover Perseverance, dont les échantillons devront revenir sur Terre avec un but exobiologique. Mars se trouve dans la zone habitable du système solaire, c’est-à-dire à la distance du Soleil à laquelle l’eau liquide peut exister. Avec Europe, la perspective est un peu différente. « On cherchait surtout des signes d’habitabilité sur les planètes en surface. Dans le cas d’Europe, mais aussi Encelade, Ganymède, Titan, on étend cette idée de zone habitable à des systèmes en profondeur », indique Ines Belgacem.

Si la vie existait sur Europe, il est fort plausible qu’elle ne serait non pas à la surface de la lune, mais au fond de son océan. Et il faudrait plutôt s’imaginer une vie de type microbienne. « Si elle existe, on pourrait trouver des biosignatures qui pourraient remonter au niveau de la surface glacée, décrit la planétologue. Cette couche de glace fait a priori tout de même 25 kilomètres d’épaisseur. On essaye dès lors de trouver des endroits sur Europe où l’on pourrait identifier des biosignatures qui prendraient leur origine dans l’océan. »

Les potentielles biosignatures seraient « jardinées » par les impacts

C’est ici que le phénomène du « jardinage d’impact » devient très intéressant. Sur notre Lune, on sait qu’il y a des traces laissées par les impacts de débris spatiaux. Europe connaît un sort similaire. « Avec les impacts d’astéroïdes sur la surface d’Europe, il existe un ‘jardinage d’impact’ de la surface. Les impacts vont créer des mélanges au niveau de la surface, en affectant les 30 premiers centimètres », nous explique Ines Belgacem. Or, les conditions à la surface d’Europe sont particulièrement hostiles : « il y a beaucoup de radiations et il n’y a pas d’atmosphère, les impacts peuvent donc être très puissants et détruire toute potentielle biosignature qui arriverait à la surface ».

Par conséquent, il semble très peu probable que, si ces biosignatures existent et arrivent à remonter vers la surface d’Europe, on puisse les y trouver, puisqu’elles seraient ainsi « jardinées » par les impacts. « On a donc très peu de chances de trouver quoique ce soit dans ces 30 premiers centimètres, confirme la spécialiste. Or, quand on fait de la spectroscopie ou de la photométrie, en général on ne peut que s’intéresser au premier centimètre. C’est ce qu’on appelle la couche optiquement active. »

Mais tout espoir n’est pas perdu pour autant. L’étude parue dans Nature Astronomy, décrivant le phénomène du « jardinage d’impact » sur Europe, conclut sur une note positive. « Il y a certaines zones, notamment des cratères qui ont créé des excavations récentes, avec du matériel plus frais ayant moins subi de radiations, sur lesquelles on pourrait se focaliser pour potentiellement chercher des signes de vie ou d’habitabilité », résume Ines Belgacem. Ces cratères pourraient être moins soumis à la fois aux radiations et au « jardinage d’impact ». Ils seraient dès lors des cibles intéressantes pour continuer à étudier l’habitabilité d’Europe, voire rechercher une potentielle vie.