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Encelade, la lune de Saturne, abriterait un océan souterrain
Illustration: Nasa
Antérieurement, en 2005, les chercheurs ont émis l'hypothèse de la présence d'un réservoir d'eau souterrain, lorsque Cassini a découvert de la vapeur d'eau près du pôle sud de la lune. Les nouvelles données fournissent les premières mesures géophysiques de la structure interne d'Encelade, compatibles avec l'existence d'un océan caché à l'intérieur de la lune. Les résultats des mesures de la gravité sont publiés la revue Science en date du 4 avril 2014.
"La façon dont on déduit les variations de gravité est un concept en physique appelé l'effet Doppler, le même principe est utilisé avec un pistolet radar de mesure de vitesse", a déclaré Sami Asmar du Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie, co-auteur de l'article. "Comme le vaisseau spatial survole Encelade, sa vitesse est perturbée par un montant qui dépend des variations du champ de gravité que nous essayons de mesurer. Nous voyons le changement de vitesse comme un changement dans la fréquence radio. "
Les mesures gravimétriques suggèrent un grand océan à environ 10 kilomètres de profondeur, sous une couche de glace sur 30 à 40 kilomètres d'épaisseur. Cet océan dans le sous-sol d'Encelade fait qu'il pourrait faire partie des endroits les plus probables dans notre système solaire pour accueillir la vie microbienne. Cassini a atteint Saturne en Juillet 2004, cette lune glacée mesure à peine 500 km de diamètre.
"Cela pourrait expliquer pourquoi l'eau jaillit de ces fractures que nous voyons au pôle sud", a déclaré David Stevenson, de l'Institut de Technologie, Pasadena, en Californie et co-auteurs de l'article.
Cassini a survolé Encelade près de 19 fois. Trois survols, de 2010 à 2012, ont abouti à des mesures de précision de la trajectoire. Le remorqueur gravitationnel d'un corps planétaire, comme Encelade, modifie la trajectoire de vol d'un vaisseau spatial. Des variations dans le champ de gravité, tels que ceux causés par des montagnes à la surface ou les différences de composition en sous-sol, peuvent être détectés par des variations de la vitesse de l'engin spatial, mesurée à partir de la Terre.
La technique d'analyse d'un signal radio entre Cassini et le Deep Space Network peut détecter les changements de vitesse aussi petits que 90 microns par seconde. Avec cette précision, les données récoltées font la preuve d'une zone à l'intérieur de l'extrémité sud de la lune ayant une densité plus élevée que les autres parties.
"Les mesures de la gravité de Cassini montrent une anomalie gravimétrique négative au pôle sud qui n'est cependant pas aussi importante que prévu, détectée par la caméra embarquée", a déclaré le principal auteur de l'article, Luciano de l'Université La Sapienza de Rome. "D'où la conclusion qu'il doit y avoir un matériau plus dense en profondeur qui compense la masse manquante. Probablement de l'eau liquide, qui est sept pour cent plus dense que la glace."
Il n'est pas certain de l'océan souterrain alimente le panache de pulvérisation d'eau sur les fractures de surface près du pôle sud d'Encelade, cependant, c'est une possibilité.
"Les jets polaires au sud d'Encelade contiennent de l'eau salée et des molécules organiques, les ingrédients chimiques de base pour la présence de la vie", a déclaré Linda Spilker. "Leur découverte a élargi notre vision de la 'zone habitable' au sein de notre système solaire et des systèmes planétaires des autres étoiles. Cette nouvelle validation d'un océan d'eau favorise la compréhension de cet environnement fascinant."