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Ciel des Hommes

Un océan détecté sous la glace d'Encelade

traduction de Didier Jamet

paru le 04 avril 2014

La sonde spatiale Cassini et le Deep Space Network ont mis en évidence qu'Encelade, une lune de Saturne, hébergerait un vaste océan souterrain. Une nouvelle qui relance l'intérêt des scientifiques pour cette lune en tant que lieu pouvant héberger la vie.

Les premières hypothèses concernant un réservoir souterrain d'eau liquide sous la glace d'Encelade sont apparues en 2005, lorsque Cassini détecta de la vapeur et de la glace d'eau au-dessus du pôle sud de cette lune. Des données complémentaires sur son champ de gravité publiées dans l'édition du 4 avril 2014 du journal Science viennent renforcer ces hypothèses en décrivant les caractéristiques d'un probable océan souterrain.

La profondeur de ce vaste océan pourrait atteindre les 10 km, cette couche liquide se trouvant elle-même sous 30 à 40 km de glace. La présence de cet océan souterrain ferait d'Encelade un des endroits les plus intéressants du système solaire pour la recherche de micro-organismes extraterrestres. Avant que Cassini n'atteigne Saturne en juillet 2004, Encelade et ses 500 km de diamètre ne figurait pas sur la liste des possibles foyers de vie.

« Nous avons déduit les variations du champ de gravité par effet Doppler » explique Sami Asmar du JPL de la NASA, et co-signataire de l'article. « Quand la sonde Cassini survole Encelade, sa vitesse est très légèrement perturbée d'une quantité qui dépend directement des variations du champ de gravité que nous souhaitions mesurer. Les changements de vitesse se traduisent par de légers décalages de la fréquence radio reçue par nos grandes oreilles sur Terre. »

Cassini a survolé Encelade 19 fois. Trois de ces survols, entre 2010 et 2012, ont permis des mesures très précises des variations de trajectoire de la sonde. L'attraction gravitationnelle d'un corps planétaire comme Encelade modifie la trajectoire d'une sonde spatiale passant à proximité. Les variations du champ de gravité, comme celles dues à la présence d'une montagne ou à des différences de composition du sous-sol, sont détectées depuis la Terre sous la forme d'infimes variations de vitesse.

La technique consistant à analyser le signal radio entre Cassini et les antennes du Deep Space Network permet de mesurer des variations de vitesse aussi minimes que 30 cm par heure (90 microns par seconde). Avec une telle précision, les données des survols ont permis de révéler la présence d'une zone sous le pôle sud d'Encelade dotée d'une densité plus grande qu'ailleurs.

Il se trouve que la région du pôle Sud d'Encelade est marquée par une profonde dépression qui se traduit logiquement par une baisse de l'intensité du champ de gravité. Or cette baisse est moins grande qu'attendue par rapport au volume de la dépression, ce qui permet de déduire qu'il y a quelque chose de plus dense que la moyenne en dessous.

« Les mesures du champ de gravité montrent au pôle sud une anomalie négative moins forte qu'attendue au vu des images de la dépression observée par les instruments de prise de vue de Cassini » confirme le premier signataire de l'étude, Luciano Less de l'université Sapienza de Rome. « C'est pourquoi nous en déduisons qu'il doit y avoir quelque chose de plus dense sous la surface : très probablement de l'eau liquide, qui est 7% plus dense que la glace d'eau. L'ampleur de l'anomalie nous a fourni directement le volume du réservoir d'eau présent. »

Il n'y a cependant aucune certitude concernant le fait que cet océan souterrain est bien à l'origine des panaches de glace observés au-dessus du pôle sud d'Encelade. Mais les scientifiques commencent à imaginer selon quel type de scénario les fractures de surface pourraient être le prolongement de failles où, du fait de l'orbite excentrique d'Encelade autour de Saturne, les frictions gravitationnelles réchaufferaient la glace.

« Les matériaux émis par les jets polaires d'Encelade contiennent de l'eau salée et des molécules organiques, les ingrédients de base de la vie » s'enthousiasme Linda Spilker, membre de l'équipe scientifique de Cassini au JPL. « Cette découverte a élargi notre conception de la zone habitable de notre système solaire mais également des systèmes planétaires extrasolaires. Cette nouvelle validation du fait qu'un océan est bien présent sous le pôle sud prolonge notre compréhension de cet étonnant environnement. »

 

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Version française de Science@NASA
Auteur original : Docteur Tony Phillips
Crédit : NASA Science

Représentation de la possible structure interne d'Encelade : l'océan du pôle sud serait pris en sandwich entre un noyau rocheux de relativement faible densité et une couche de glace de 30 à 40 km d'épaisseur. Des fractures dans cette couche de glace alimenteraient en eau liquide les panaches de glace observés au-dessus du pôle sud.
Crédit : NASA/JPL-Caltech

 

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