Habiter une lune de planète géante

Depuis 1995 et la première détection indirecte d’une exoplanète, plus de 3000 exoplanètes ont été répertoriées. Parmi elles, de nombreuses exo-Jupiters ont pu être cataloguées, dont certaines probablement entourées de lunes comme Saturne et Jupiter dans le système solaire.

Ces géantes gazeuses occupent deux zones autour des étoiles (voir figure ci-dessous). Soit à proximité de leur étoile, elles tournent alors en quelques jours autour de leur étoile (on appelle cela les Jupiters chauds ou « Hot Jupiter »), soit à 1-3 unités astronomiques. La majorité d’entre elles occupent cette seconde zone qui correspond à l’orbite de la Terre ou de Mars. Dans le système solaire, les planètes géantes ont migré sur des orbites plus éloignées, supérieures à 5 unités astronomiques. Cela conduit alors l’eau, si eau il y a, à geler du fait des très basses températures dues à un faible rayonnement solaire…mais l’énergie solaire n’est peut-être pas la seule source d’énergie possible.

Distribution des exo-jupiters en fonction de la distance à leur étoile exprimée ici en AU (astronomical unit) ou unité astronomique.
1 AU = la distance Terre-Soleil = 150 millions de km

Océans liquides des lunes des planètes géantes

Bien que la vie sur une planète gazeuse ne semble pas être possible, ces géantes possèdent un cortège de lunes, certaines de taille importante comme Titan autour de Saturne. Une autre lune de Saturne, Encelade, aurait un océan, sous sa surface de glace, maintenu liquide par des sources hydrothermales. Jupiter suscite également l’intérêt des chercheurs car trois des quatre lunes (Ganimède, Callisto et Europa) observées par Galilée en 1610 pourraient être en partie constituées d’eau liquide. La 4e, Io, est la lune super volcanique, martyrisée par les effets de marée sur sa surface par l’attraction gravitationnelle de l’énorme Jupiter. Ganimède, Callisto et Europa apparaissent recouvertes d’un manteau glacé. Que se passerait-il sur ces lunes si Jupiter était plus proche du Soleil ?

Europa, une des quatres lunes galiléennes de Jupiter.
Elle est recouverte d’une couche de glace.

A l’horizon 2025, la mission JUpiter ICy moons Explorer (JUICE) sera lancée à vers Jupiter, pour un voyage de plus de sept ans. Une fois arrivée à destination, la sonde étudiera de façon détaillée Jupiter et son système dans toutes ses interactions et complexités. L’accent sera mis sur Ganymède en tant que corps planétaire et habitat potentiel, mais Europa et Callisto seront aussi étudiées. Puisque ces trois lunes pourraient posséder un océan liquide sous leur couche de glace, leur étude est essentielle à la compréhension de l’habitabilité des mondes glacés. D’autres missions imaginent une expédition humaine sur Europa…

par Vincent Minier