Des volcans de glace à la surface d’Europe ?
Europe est un satellite naturel de Jupiter. Sa surface est constituée d’une importante couche de glace d’eau salée de 30 kilomètres d’épaisseur, et comporte de nombreuses structures géologiques. On suppose notamment que des réservoirs d’eau liquide pourraient se cacher dans cette couche glacée et être responsables d’éruptions dites « cryovolcaniques ».
Lorsque l’eau se change en glace, son volume augmente. Aussi, ces réservoirs pourraient-ils régulièrement se fracturer sous la pression de l’eau qu’ils renferment lorsque celle-ci commence à geler, laissant de l’eau liquide remonter à la surface (Figure 1). De tels réservoirs de cryomagma pourraient entrer plusieurs fois en éruption au cours de leur refroidissement, créant ainsi un “cycle” éruptif, bien connu pour les volcans terrestres (Figure 2).
Plusieurs plaines lisses pouvant correspondre à de tels écoulements d’eau liquide ont été identifiées à la surface d’Europe (Figure 3). En utilisant la technique de “photo-clinométrie”, les chercheurs du laboratoire Géosciences Paris-Saclay (GEOPS) ont pu reconstruire leur topographie en 3D et mesurer pour la première fois leur volume. Pour savoir de combien d’éruptions cryovolcaniques sont issues ces plaines lisses, il faudrait pouvoir compter les couches de cryolave gelée qui les composent. Malheureusement, les images dont on dispose aujourd’hui ne sont pas d’une résolution suffisante.
JUICE et Europa Clipper, les deux prochaines missions spatiales qui partiront bientôt en direction d’Europe, nous permettront de collecter les images haute résolution qui nous manquent et de répondre à ces questions. A leur bord, des instruments géophysiques tels que des radars nous apporteront également d’autres indications sur la présence hypothétique de réservoirs d’eau liquide sous la surface. Ces nouvelles missions permettront aux scientifiques de mieux comprendre l’activité cryovolcanique d’Europe et son habitabilité.
Figure 1 : Schéma d’un cycle éruptif cryovolcanique sur le satellite Europe.
Figure 2 : Volume de cryolave (eau liquide salée) émis en surface lors des éruptions successives depuis un même réservoir.
Figure 3 : Plaines lisses dues à l’épanchement de cryolave à la surface d’Europe. En haut : images de la sonde Galileo (NASA). En bas : Modèles Numériques de Terrain représentant la topographie de ces zones.
En savoir plus :
- Constraints on effusive cryovolcanic eruptions on Europa using topography obtained from Galileo images - Icarus, 2021, 114373
- Elodie Lesage, Frédéric Schmidt, François Andrieu, Hélène Massol
- https://doi.org/10.1016/j.icarus.2021.114373
Contacts :
- Elodie Lesage
Géosciences Paris-Saclay (GEOPS)
elodie.lesage@universite-paris-saclay.fr
- Frédéric Schmidt
Géosciences Paris-Saclay (GEOPS)
frederic.schmidt@universite-paris-saclay.fr
- François Andrieu
Géosciences Paris-Saclay (GEOPS)
francois.andrieu@universite-paris-saclay.fr
- Hélène Massol
Géosciences Paris-Saclay (GEOPS)
helene.massol@universite-paris-saclay.fr