Une équipe de recherche internationale impliquant le Southwest Research Institute a démontré, grâce à des simulations, comment des molécules organiques complexes ont pu être incorporées lors de la formation des lunes galiléennes de Jupiter. Les résultats de cette étude, publiés dans « The Planetary Science Journal » et « Monthly Notices of the Royal Astronomical Society », offrent une nouvelle perspective pour comprendre le potentiel d'existence de la vie dans le système jovien. La recherche s'est principalement concentrée sur les processus de formation des quatre lunes galiléennes : Io, Europe, Ganymède et Callisto.

Les molécules organiques complexes sont des précurseurs chimiques clés nécessaires à la formation des éléments constitutifs de la vie. Des expériences en laboratoire ont montré qu'elles peuvent se former lorsque des grains de glace contenant certains composés sont exposés à un rayonnement ultraviolet ou à un chauffage modéré. L'équipe a combiné des modèles d'évolution de disques avec des modèles de transport de particules pour quantifier l'environnement radiatif et thermique que les grains de glace ont subi dans la nébuleuse protosolaire qui a formé le Soleil, ainsi que dans le disque circumplanétaire qui a formé Jupiter. Le Dr Olivier Mousis, du Département des sciences et de l'exploration du système solaire du Southwest Research Institute, déclare : « En comparant directement les résultats de nos simulations avec ceux d'expériences menées dans des conditions astrophysiques réalistes, nous avons constaté que des molécules organiques complexes peuvent se former à la fois dans l'environnement de la nébuleuse protosolaire et dans le disque circumplanétaire de Jupiter. »

Les modèles avancés développés par l'équipe décrivent en détail l'évolution de la nébuleuse protosolaire et du disque circumplanétaire de Jupiter, intégrant un module de transport de particules pour suivre le mouvement des grains de glace. Les simulations révèlent qu'une fraction substantielle des grains de glace a pu incorporer de la matière organique et la transporter efficacement vers les régions où se sont accrétées les lunes de Jupiter. Dans certains scénarios simulés, près de la moitié des particules ont transporté la matière organique nouvellement formée de la nébuleuse protosolaire vers le disque circumplanétaire de Jupiter, l'incorporant aux lunes en formation sans altération chimique significative. De plus, l'étude montre l'existence de zones dans le disque circumplanétaire de Jupiter où les températures étaient suffisamment élevées pour déclencher des réactions organiques, soutenant l'idée que la matière organique a pu se former localement à l'intérieur de l'orbite de Jupiter.

Cette découverte a des implications importantes pour la compréhension de l'habitabilité des lunes de Jupiter. Europe, Ganymède et Callisto sont soupçonnées d'abriter des océans souterrains sous leur croûte glacée, offrant des conditions potentielles pour l'évolution de la vie. L'incorporation précoce de molécules organiques signifie que ces lunes ont pu se former avec un inventaire chimique capable de piloter des processus prébiotiques. Mousis souligne : « Nos résultats suggèrent que les lunes de Jupiter ont pu accumuler une quantité substantielle de matière organique dès leur formation, établissant une base chimique pour des réactions ultérieures avec de l'eau liquide interne. »

Actuellement, la mission Europa Clipper de la NASA et la mission JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) de l'Agence spatiale européenne sont en route vers le système jovien pour étudier la composition, la structure et le potentiel d'habitabilité de ces lunes. Mousis indique que l'établissement de voies fiables pour la formation et le transport de molécules organiques fournit un cadre essentiel pour interpréter les futures mesures de la composition chimique des lunes joviennes, aidant ainsi à révéler comment les environnements habitables se sont formés dès les premiers stades de la formation planétaire.

Détails de la publication : Auteurs : Olivier Mousis et al., Titre : « Formation and Survival of Complex Organic Molecules in Jupiter’s Circumplanetary Disk », Publié dans : The Planetary Science Journal (2026). Auteurs : Tom Benest Couzinou et al., Titre : « Delivery of Complex Organic Molecules to the Jupiter System », Publié dans : Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2025). Informations sur la revue : Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Informations sur le journal : The Planetary Science Journal