Un océan à seulement quelques kilomètres sous la surface glacée d'Encelade

Publié par Adrien le 23/06/2016 à 00:00
Source: CNRS-INSU
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Avec ses éruptions de glace et de vapeur et son océan recouvert par une coquille de glace, Encelade est une des lunes les plus fascinantes de tout le système solaire, d'autant plus que les interprétations des données fournies par la sonde Cassini étaient contradictoires jusqu'à présent. Une équipe internationale, comprenant des chercheurs du Laboratoire de planétologie (La planétologie est la science de l'étude des planètes. La discipline recouvre de nombreuses...) géodynamique de Nantes (CNRS/Université de Nantes/Université d'Angers), a proposé un nouveau modèle qui réconcilie les différents jeux de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) et montre que la couche de glace au pôle Sud (Le pôle Sud est le point le plus au sud de la surface de la Terre, diamétralement...) d'Encelade ne ferait que quelques kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système...) d'épaisseur. Ceci implique une intense source de chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent :...) à l'intérieur d'Encelade, un élément supplémentaire pour le possible développement de la vie dans l'océan (Océans stylisé Ωcéans est un documentaire français réalisé par...) de cette lune de Saturne. L'étude vient d'être publiée en ligne sur le site de Geophysical Research Letters.


Figure représentant l'épaisseur de la couche de glace d'Encelade, atteignant 35 kilomètres dans les zones équatoriales cratérisées (couleur jaune) et moins de 5 kilomètres au niveau de la zone active du pôle Sud (couleur bleu). Crédits: LPG-CNRS-U. Nantes/U. Charles, Prague.

Les premières interprétations des mesures de Cassini au-dessus d'Encelade estimaient que sa couche de glace allait de 30 à 40 km d'épaisseur au niveau du pôle Sud, jusqu'à 60 km à l'équateur. Ces modèles ne parvenaient pas à trancher la question de savoir si son océan s'étendait ou non sous l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection...) de la banquise (La banquise est une étendue de mer gelée. Elle se forme durant l'hiver polaire, lorsque la...). Mais la découverte en 2015 d'une modulation de la rotation d'Encelade, appelée "libration" et liée aux effets de marée (La marée est le mouvement montant (flux ou flot) puis descendant (reflux ou jusant) des eaux...), implique un océan global et une couche de glace bien plus fine que prévu, de l'ordre de 20 km en moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de...). Cette épaisseur paraissait néanmoins incompatible avec les autres données sur le champ de gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) et la topographie (La topographie est l'art de la mesure puis de la représentation sur un plan ou une carte des...).

Afin de réconcilier ces différentes contraintes, les chercheurs ont proposé un nouveau modèle dans lequel les deux cents premiers mètres de la couche de glace fonctionnent comme une coquille élastique. Selon ces travaux, Encelade se compose successivement d'un noyau rocheux de 185 km de rayon, d'un océan intérieur d'environ 45 km d'épaisseur, isolé de la surface par une couche de glace d'environ 20 km d'épaisseur en moyenne, sauf au pôle Sud où elle ferait moins de 5 km. Dans ce modèle, l'océan sous-glaciaire représente 40 % du volume total du satellite (Satellite peut faire référence à :) et sa teneur en sel y est estimée équivalente à celle des océans de la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de...) Terre.

Or, tout cela implique un nouveau bilan énergétique pour Encelade. Une couche de glace plus fine retient moins la chaleur, les effets de marée provoqués par Saturne sur les grandes fractures de la glace du pôle Sud ne suffisent plus à expliquer l'intense flux de chaleur qui agite cette région. Ce modèle renforce donc l'idée d'une intense production de chaleur dans l'intérieur profond d'Encelade, ce qui serait à l'origine de sources d'eau chaude sur son plancher océanique. Comme la présence de molécules organiques complexes, mais à la composition exacte encore inconnue, ont été détectées dans les jets d'Encelade, ces conditions semblent favorables à l'apparition de la vie. La finesse relative de la couche de glace au pôle Sud pourrait également permettre à une exploration (L'exploration est le fait de chercher avec l'intention de découvrir quelque chose d'inconnu.) spatiale future d'effectuer des mesures, en particulier radar, bien plus fiables et faciles qu'avec les 40 km de banquise initialement calculés. Encelade a encore bien des secrets à nous révéler !
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