Après une introduction sur la Présidence française du Conseil de l’Union européenne 2022 et sur la coopération scientifique euro-américaine, nous avons donné la parole à quatre scientifiques français du Jet Propulsion Laboratory (California Institute of Technology/NASA) et de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) qui tentent de percer les secrets des lunes de glace de Jupiter au travers des missions JUICE (ESA) et Europa Clipper (NASA) qui partiront vers le système de Jupiter en 2023 et 2024. Leur interventions témoignent d’une collaboration euro-américaine dynamique dans le domaine de la recherche de mondes habitables.
Cet événement hybride a été organisé par le Consulat général de France à Los Angeles dans les locaux de l’Alliance Française de Pasadena.
Europe et Ganymède, et potentiellement Callisto, trois lunes de Jupiter, abritent sous leur surface gelée un océan global d’eau maintenu liquide par des sources de chaleur internes. Ces océans suscitent l’engouement et la curiosité de la communauté scientifique : est-il possible qu’ils regroupent les conditions nécessaires au développement de la vie?
Et ne manquez pas la vidéo de Dr. Caitlin Ahrens.
En amont, Dr Caitlin Ahrens, en post-doctorat à la NASA, nous a éclairé sur la place de Jupiter dans la culture amérindienne et sur l’apport des connaissances astronomiques indigènes aux sciences spatiales d’aujourd’hui.
Les recherches de Caitlin Ahrens portent sur la télédétection des surfaces glacées et des interactions volatiles, y compris les cratères ombragés en permanence aux pôles lunaires, en se concentrant sur la composition et la thermodynamique des glaces. Son expertise spécifique porte sur la modélisation des phases thermiques des glaces et les applications aux données géo-morphologiques et géophysiques sur les surfaces glacées, y compris le cryovolcanisme. Caitlin Ahrens étudie également l’activité volcanique de ces satellites, y compris la morphologie des coulées de lave, la formation de la caldeira et la rhéologie, sur Mars, Cérès, Titan et Pluton. Caitlin Ahrens applique actuellement les données LRO Diviner avec une myriade d’autres données de télédétection pour étudier les particules volatiles à la surface lunaire.
Caitlin Ahrens a obtenu son B.S. en physique/astrophysique et géologie de l’Université de Virginie-Occidentale en 2015, et un doctorat en sciences spatiales et planétaires à l’Université d’Arkansas en 2020. Elle est actuellement boursière du programme postdoctoral de la NASA au Goddard Space Flight Center. En 2018, elle a reçu le prix Ten Outstanding Young Americans (présenté par la U.S. Junior Chamber) pour ses efforts en matière de communication scientifique et de sensibilisation.
Les intervenants
Olivier Witasse est responsable scientifique de la mission JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer Mission) et du groupe « système solaire » à l’Agence Spatiale Européenne (ESA). Il a soutenu sa thèse en 2000 à l’Université Joseph Fourier de Grenoble, sur les hautes atmosphères de la Terre et de Mars, puis a rejoint l’Agence Spatiale Européenne en 2003. Il était précédemment responsable scientifique des missions Mars Express et ExoMars Trace Gas Orbiter.
Julie Castillo-Rogez est chercheuse au Jet Propulsion Laboratory (qui fait partie du California Institute of Technology). Elle a un doctorat en géophysique planétaire obtenu à l’Université de Rennes en 2001. Elle est responsable scientifique adjointe pour l’exploration planétaire au JPL et responsable scientifique pour le centre de recherche sur les systèmes autonomes. Mme Castillo-Rogez a été impliquée dans sept missions spatiales et mène la mission Near Earth Asteroid Scout qui va être lancée au printemps 2022. Elle fait aussi partie de l’équipe radio science de la mission Europa Clipper.
Mathieu Choukroun est chercheur en planétologie ; il se focalise sur les processus d’échanges entre l’intérieur et la surface (ou atmosphère / coma) des mondes de glaces et des comètes. Cette recherche consiste en l’étude expérimentale des propriétés des astro-matériaux glacés, la modélisation des environnements des mondes de glace et des comètes, et la participation aux missions spatiales (Rosetta, Europa Clipper).
Elodie Lesage est chercheuse en postdoctorat au NASA Jet Propulsion Laboratory. Elle a précédemment étudié la physique puis les sciences planétaires en France, et a soutenu sa thèse en 2020 à l’Université Paris-Saclay. Son travail porte principalement sur l’étude des corps glacés abritant des océans dans notre système solaire externe et au-delà, et l’éruption de volcans de glace à leur surface. Elodie supporte également les activités de la direction de l’Équipe Scientifique de Europa Clipper.
Plus de détails
Europe, Ganymède et Callisto sont trois satellites naturels de Jupiter, tous recouverts d’une couche de glace, dont les scientifiques supposent que l’épaisseur varie de quelques dizaines à une centaine de kilomètres selon le satellite. La surface de ces lunes est quasiment dénuée d’atmosphère, et la température moyenne y est inférieure à -160 °C. Cependant, sous leur surface hostile, ces trois lunes cachent un précieux secret : Europe et Ganymède, et potentiellement Callisto, abritent un océan global d’eau liquide maintenu par des sources de chaleur internes. Sur Europe, la plus active des trois lunes, on suppose que cet océan est profond d’une centaine de kilomètres, soit en moyenne 25 fois plus que les océans terrestres.
Ces océans suscitent l’engouement et la curiosité de la communauté scientifique depuis la découverte de celui d’Europe il y a plus de vingt ans, ce dernier étant désormais au cœur de la recherche de la vie extraterrestre. Est-il possible que les océans internes regroupent les conditions nécessaires à l’émergence de la vie ? Comment expliquer les structures géologiques uniques observées à la surface de ces satellites ? Est-il possible qu’elles témoignent de la circulation d’eau dans les couches de glace, générant occasionnellement des éruptions en surface comme suspecté dans le cas d’Europe ? Callisto possède-t-elle un océan également ?
Pour répondre à ces questions, deux missions spatiales partiront vers le système de Jupiter très prochainement : l’Agence Spatiale Européenne (ESA) lancera JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer), une mission de classe Large, et la National Aeronautics and Space Administration (NASA) lancera Europa Clipper, mission de classe Flagship. Ces deux missions seront prêtes au lancement en 2023 et 2024 et devraient arriver en orbite autour de Jupiter en 2031 et 2030 respectivement. JUICE commencera par orbiter Jupiter, effectuant des survols de Europe, Ganymède et Callisto, avant d’être placée en orbite autour de Ganymède, sa cible principale. Europa Clipper orbitera Jupiter et sera quant à elle dédiée à Europe, effectuant plus de 40 survols de celle-ci afin d’en obtenir une vue d’ensemble. Les satellites JUICE et Europa Clipper comporteront chacun une dizaine d’instruments de pointe et apporteront des données sans précédent sur les propriétés physiques et chimiques des lunes de glace de Jupiter.
Rédactrice : Clara Devouassoux, Attachée adjointe pour la Science et la Technologie au Consulat général de France à Los Angeles, [email protected]
