Encelade a sans doute joué à la boule de bowling dans le passé

Encelade, la petite lune active et glacée tournant autour de Saturne et dont le pôle sud est exceptionnellement chaud, pourrait bien avoir exécuté un tour extraordinaire pour un corps planétaire. De nouvelles recherches montrent en effet qu'elle a du littéralement basculer sur elle-même, ce qui expliquerait pourquoi son point le plus chaud se trouve au pôle sud.

Encelade a récemment attiré l'attention des scientifiques lorsque la sonde spatiale Cassini a observé des panaches de matériaux glacés qui indiquaient la présence de geysers actifs dans la région polaire méridionale. "Le mystère que nous avons voulu éclaircir était de savoir comment le point chaud avait pu aboutir à cet endroit précis", indique Francis Nimmo, professeur des sciences de la Terre, à l'université de Santa Cruz, en Californie.


Les chercheurs pensent que la réorientation de la lune s'est produite lors de la migration de matère chaude et de faible densité depuis les profondeurs jusqu'à la surface. Un processus semblable a d'ailleurs pu, selon eux, s'être produit sur la lune Miranda d'Uranus. "Il est surprenant que Cassini ait découvert une région d'activité géologique contemporaine sur une lune glacée que nous nous attendions à trouver extrêmement froide, en particulier dans une région équivalent à l'Antarctique sur Terre", indique Robert Pappalardo, scientifique planétaire au JPL. "Nous pensons que la lune a pivoté de telle sorte qu'une zone profonde et chaude soit arrivée à cet endroit".

Comme une boule de bowling

Les corps en rotation, y compris les planètes et les lunes, sont plus stables si la plus grande partie de leur masse se concentre près de l'équateur. "Toute autre redistribution de la masse dans l'objet peut causer l'instabilité de son axe de rotation. Sa réorientation aura tendance à positionner la masse excessive à l'équateur et les zones de plus faible densité aux pôles", explique Nimmo. C'est précisément ce qui est arrivé à Encelade.

Nimmo et Pappalardo ont calculé les effets d'une zone de faible densité sous la surface d'Encelade et ont montré qu'elle avait pu faire pivoter la lune jusqu'à 30 degrés et la positionner sous le pôle. Pappalardo explique le renversement d'Encelade par une analogie: "Une bille de bowling en rotation a tendance à basculer afin que la zone où se situe les trous pour les doigts, d'une masse moindre, le long de l'axe de rotation. De la même façon, Encelade a apparemment basculé afin que sa région de moindre masse se positionne le long de son axe vertical de rotation".

Cette zone se situe soit dans la croûte glacée d'Encelade, soit dans le noyau rocheux sous-jacent. Dans l'un ou l'autre cas, la matière en s'échauffant augmente de volume et devient moins dense, et remonte alors vers la surface. Cette remontée de matière pourrait également expliquer la chaleur élevée et les spectaculaires phénomènes à la surface, comme les geysers et la région des "rayures de tigre" qui évoquent des lignes de failles provoquées par des mouvements tectoniques.

La chaleur interne d'Encelade résulte probablement de son orbite excentrique autour de Saturne. "Encelade est compressée et étirée par d'intenses forces de marée lorsqu'elle gravite autour de Saturne, et cette énergie mécanique se transforme en énergie thermique dans ses profondeurs", ajoute Nimmo. Les futures observations d'Encelade par Cassini pourraient confirmer ce modèle. En attendant, les scientifiques devront patienter jusqu'au prochain survol d'Encelade en 2008 pour en savoir un peu plus.