Une équipe internationale de scientifiques a modélisé comment des molécules organiques complexes, essentielles à la biologie, pourraient avoir été incorporées dans les plus grandes lunes de Jupiter lors de leur formation. La recherche suggère que ces briques de base de la vie ont été livrées depuis le disque de gaz et de poussière du jeune système solaire sans altération chimique significative. Les résultats paraissent dans deux articles scientifiques récents.
Des scientifiques du Southwest Research Institute, de l’université Aix-Marseille en France et de l’Institute for Advanced Studies en Irlande ont publié des études montrant comment des molécules organiques complexes (COMs) ont probablement fait partie des quatre plus grandes lunes de Jupiter —Europe, Ganymède, Callisto et Io— lors de leur formation il y a des milliards d’années. Les COMs, qui contiennent du carbone avec des éléments comme l’oxygène et l’azote vitaux pour les systèmes vivants, peuvent se former lorsque des grains de poussière glacés contenant du méthanol, du dioxyde de carbone ou de l’ammoniac sont exposés à la lumière ultraviolette ou à un chauffage doux. De telles conditions prévalent dans les disques protoplanétaires autour des jeunes étoiles. Les chercheurs ont combiné des modèles d’évolution des disques avec des simulations de mouvement des particules glacées pour évaluer les expositions aux radiations et aux températures dans la nébuleuse protosolaire —le nuage qui a donné naissance au Soleil et aux planètes— et dans le disque circumplanétaire de Jupiter, où ses lunes se sont assemblées. «En combinant l’évolution du disque avec des modèles de transport de particules, nous avons pu quantifier précisément les conditions de rayonnement et thermiques subies par les grains glacés», a déclaré le Dr Olivier Mousis de la division Science et Exploration du Système Solaire de SwRI, auteur principal d’une des études. «Nous avons ensuite comparé directement nos simulations à d’autres expériences de laboratoire produisant des COMs dans des conditions astrophysiques réalistes. Les résultats ont montré que la formation de COMs est possible à la fois dans l’environnement de la nébuleuse protosolaire et dans le disque circumplanétaire de Jupiter.» Les modèles indiquent qu’une portion significative de grains glacés a transporté des COMs fraîchement formées dans la région de formation des lunes de Jupiter. Dans certains scénarios, près de la moitié des particules ont transporté ces composés organiques de la nébuleuse solaire plus large vers le disque circumplanétaire, les incorporant dans les lunes avec un changement minimal. De plus, des parties du disque de Jupiter ont atteint des températures suffisantes pour une production locale de COMs. Europe, Ganymède et Callisto sont considérées comme abritant des océans sous la surface glacée, alimentés par une énergie interne. «Nos résultats suggèrent que les lunes de Jupiter ne se sont pas formées comme des mondes chimiquement pristins», a noté Mousis. «Au contraire, elles ont pu accumuler un inventaire significatif de COMs dès leur naissance, fournissant une base chimique susceptible d’interagir plus tard avec l’eau liquide dans leurs intérieurs.» Ces perspectives arrivent avant les missions NASA Europa Clipper et ESA Juice, en route pour étudier la composition et l’habitabilité des lunes. «Établir des voies crédibles pour la formation et la livraison des COMs fournit aux scientifiques un cadre critique pour interpréter les mesures à venir», a ajouté Mousis. Les résultats sont détaillés dans The Planetary Science Journal (DOI: 10.3847/PSJ/ae3559) et Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (DOI: 10.1093/mnras/staf2074), tous deux de 2026.