Une nouvelle cartographie complète des rayonnements bombardant la lune de Jupiter - Europe montre où et à quel point les scientifiques devraient continuer à rechercher davantage d'activité biologique.Depuis que la mission Galileo de la NASA a fourni des preuves irréfutables d'un océan mondial sous la coque glacée de l'Europe dans les années 1990, les scientifiques pensent que la lune est l'un des endroits les plus prometteurs de notre système solaire pour rechercher des ingrédients pour l'origine de la vie. Il existe également de nombreuses observations sur la façon dont l'eau salée circulant à l'intérieur de la Lune pénètre à la surface.
En étudiant les informations obtenues de manière plus approfondie, les scientifiques qui développent de futures missions espèrent en savoir plus sur l'habitabilité possible de l'océan d'Europe. Cependant, la surface de l'Europe est bombardée par le rayonnement constant et intense de Jupiter. Ce rayonnement peut détruire ou modifier les échantillons transportés à la surface, ce qui complique l'étude ultérieure des matériaux, viole la vérité des représentations des conditions dans l'océan d'Europe.
Lors de la planification d'une prochaine étude sur l'Europe, les scientifiques sont confrontés à de nombreuses inconnues: où le rayonnement est-il le plus intense? Quelle est la profondeur de pénétration des particules de haute énergie? Comment le rayonnement affecte ce qui est en surface et en dessous - y compris les signes chimiques ou les biosignaux potentiels qui pourraient signifier la vie.
Une nouvelle étude scientifique publiée aujourd'hui dans Nature Astronomy est l'outil de modélisation et de cartographie des rayonnements le plus complet d'Europe et propose des pièces clés du puzzle. L'auteur principal est Tom Nordheim, membre du Jet Propulsion Laboratory de la NASA, Pasadena, Californie.
"Si nous voulons comprendre ce qui se passe à la surface de l'Europe et comment l'océan en dessous y répond, nous devons comprendre ce rayonnement", a déclaré Nordheim. «Lorsque nous étudions des matériaux extraits de la couche souterraine, qu'observons-nous finalement? Est-ce ce qui se trouve dans l'océan ou le résultat de ce qui est arrivé aux échantillons après leur remontée à la surface? »
En utilisant les données de Galileo il y a deux décennies et les mesures de flux d'électrons de la NASA Voyager 1, Nordheim et son équipe ont examiné plus en détail les nuances du rayonnement incident à la surface du satellite de Jupiter. Ils ont constaté que les doses de rayonnement dépendent de l'emplacement de l'endroit où les mesures ont été prises. Le rayonnement le plus fort est concentré dans les zones autour de l'équateur et son intensité diminue plus près des pôles.
La carte de surface de l'Europe montre les zones qui reçoivent la plus forte dose de rayonnement (rose). US Geological Survey, NASA / JPL-Caltech, Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, Nature Astronomy
Les zones dures identifiées apparaissent sous la forme de zones de forme ovale connectées à des extrémités étroites qui couvrent plus de la moitié de la lune.
«Il s'agit de la première prévision des niveaux de rayonnement à chaque point de la surface de l'Europe et c'est une information importante pour les futures missions en Europe», a déclaré Chris Paranikas, co-auteur du Johns Hopkins Applied Physics Laboratory à Laurel, Maryland.
Les scientifiques savent maintenant où se trouvent les régions les moins touchées par les radiations, ce qui pourrait être une information importante pour l'Europa Clipper dirigé par le JPL, la mission Jupiter de la NASA et la surveillance européenne avec environ 45 portées rapprochées. Le vaisseau spatial peut démarrer déjà en 2022 et emportera des caméras, des spectromètres, du plasma et des radars pour étudier la composition de la surface de la lune, de son océan et des matériaux éjectés à la surface.
Dans son nouveau travail, Nordheim ne s'est pas arrêté à une carte en deux dimensions. Il est allé plus loin, mesurant la profondeur de pénétration du rayonnement sous la surface et construisant des modèles 3D du rayonnement le plus intense en Europe. Les résultats nous indiquent à quel point les scientifiques devraient creuser ou forer lors d'une éventuelle future mission d'atterrissage en Europe pour trouver tous les traits biologiques qui peuvent être préservés.
Des études montrent des résultats qui varient de 4 à 8 pouces (10 à 20 centimètres) dans les zones avec le rayonnement le plus élevé - à une profondeur de moins de 0,4 pouces (1 centimètre) dans les régions d'Europe aux latitudes moyennes et élevées aux pôles de la lune.
Pour arriver à cette conclusion, Nordheim a testé les effets du rayonnement sur les acides aminés, les éléments de base des protéines, pour découvrir comment le rayonnement de Jupiter affectera les bio-attributs potentiels. Les acides aminés sont parmi les molécules les plus simples qui peuvent être considérées comme un indicateur biologique potentiel, note le journal.
"Le rayonnement qui bombarde la surface de l'Europe laisse une sorte d'empreinte digitale", a déclaré Kevin Rook, co-auteur de nouveaux spécialistes de recherche et de projet pour la mission potentielle d'Europa Lander. «Si nous savons à quoi ressemble cette empreinte, nous pouvons mieux comprendre la nature des substances organiques et des éventuels biosignaux qui pourront être détectés dans les futures missions, que ce soit des engins spatiaux qui volent vers l'Europe ou y« atterrissent ».
La mission de l'équipe d'Europa Clipper est d'explorer les voies orbitales possibles, et les itinéraires proposés traversent de nombreuses régions d'Europe qui subissent des niveaux de rayonnement inférieurs, a déclaré Rood. "C'est une bonne nouvelle pour l'étude de matières océaniques potentiellement fraîches qui n'ont pas été fortement altérées par le rayonnement d'empreintes digitales de Jupiter."
JPL, une division Caltech à Pasadena, en Californie, gère la mission Europa Clipper au Washington Science Mission Office de la NASA.
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