Notes sur le système solaire externe: Encelade, Notes de Astronomie
Caroline_lez
Caroline_lez9 janvier 2014

Notes sur le système solaire externe: Encelade, Notes de Astronomie

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Notes d'astronomie sur le système solaire externe: Encelade. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: Encelade, Le phénomène, la sonde Cassini, formes de vie?
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Encelade est un petit satellite de Saturne avec un diamètre de seulement 505 kilomètres. Le

satellite se déplace sur une orbite assez proche de Saturne, à 238 000 kilomètres du centre de

la planète. Son orbite est à l'intérieur de l'anneau E, une ceinture diffuse et très étendue, au-

delà des anneaux que l'on voit traditionnellement sur les images de Saturne. La surface

d'Encelade est très brillante et réfléchi presque toute la lumière qui l'atteint. Sa surface est très

variée, avec cinq différents types de terrains, en particulier des régions dépourvues de cratères,

un signe que le satellite est géologiquement actif. Encelade fut découvert par William Herschel

en 1789. Sa renommée vient du fait qu'il s'agit de l'un des rares corps du système solaire où

l'on envisage la présence d'eau liquide et donc peut-être la possibilité d'une forme de vie.

Lors d'un survol du satellite en 2005, la sonde Cassini identifia autour du pôle sud une région

couverte de fractures tectoniques et produisant des jets de vapeur d'eau et de particules de

glace d'eau. Au sein de cette région apparaissent en particulier les fameuses "rayures de tigre",

quatre failles d'environ 130 kilomètres de long, 2 kilomètres de large et 500 mètres de

profondeur, séparées de 35 kilomètres. La sonde a dévoilé que ces failles étaient la principale

source des jets. Elle a aussi montré que la température au sol était plus élevée sur ces failles, -

135 degrés, à comparer à la température moyenne de -200 degrés, une indication de la

présence de cryovolcanisme (c'est dire de volcans éjectant de la glace plutôt que du magma).

Vue d'ensemble prise en 2005 par la sonde Cassini, où l'on voit près du pôle sud les "rayures de tigre"

qui sont la source des jets de vapeur et de glace d'Encelade. Crédit : NASA/JPL/Space Science

Institute

Le phénomène peut s'expliquer si l'on tient compte des forces de marée produites lors de

perturbations de l'orbite du satellite. Ces forces de marée engendrent des déformations, donc

de la friction, dans la couche extérieure de glace. Cette friction produit une grande quantité de

chaleur au sein d'Encelade, capable de transformer la glace en eau liquide. D'où la conclusion

que sous la surface glacée se trouve un océan d'eau liquide, responsable du cryovolcanisme et

de l'éjection de matière vers l'anneau E de Saturne.

En 2009, la sonde Cassini traversa l'anneau E et étudia sa composition in situ grâce à son

analyseur de poussières cosmiques. Comme l'anneau E est principalement composé de matière

éjectée par Encelade, il s'agissait là d'un moyen d'analyser indirectement la composition du

satellite. Le résultat le plus spectaculaire fut la découverte de sels de sodium dans les grains de

glace. Bien que d'autres explications existent, les sels de sodium proviennent probablement de

la dissolution de roches en contact avec de l'eau liquide sous la couche de glace, ce qui

confirme l'existence vraisemblable d'un océan d'eau liquide.

Les jets de vapeur et de glace observés en 2005 par la sonde Cassini. Crédit : NASA/JPL/Space

Science Institute

Les concentrations de sels de sodium sont assez faibles, seulement deux pour cent de la masse

totale, si faible que les observations depuis la terre n'avaient jamais pu les détecter. Ce

pourcentage très faible n'est pas compatible avec l'image selon laquelle les jets de vapeur et de

glace seraient des geysers provenant directement d'un océan sous pression. L'explication

actuelle fait donc intervenir des grottes souterraines. L'océan liquide en contact avec le noyau

rocheux feraient remonter de l'eau chargée de sels vers ces grottes à travers des fissures dans

le manteau d'Encelade. Dans ces grottes, une fraction de l'eau se vaporiserait et une autre se

solidifierait pour former des grains de glace. La vapeur et la glace remonteraient ensuite

lentement vers la surface à travers d'autres fissures pour être finalement rejetées vers l'espace

sous forme de jets. Ce scénario est beaucoup moins violent qu'un geyser et expliquerait que les

concentrations de sels soient relativement faibles.

Gros-plan sur l'une des "rayures de tigre", Cairo Sulcus (au bas de l'image), pris en 2008 par la sonde

Cassini à une distance de 2500 kilomètres. Crédit : NASA/JPL/Space Science Institute

Et des formes de vie ? Evidemment, il n'y a aucune preuve concrète pour l'instant. Mais,

néanmoins, les trois ingrédients essentiels à l'apparition de la vie telle que nous la connaissons

sont réunis. La sonde Cassini a montré qu'Encelade est doté d'eau, probablement sous forme

liquide, d'une source d'énergie, les forces de marées, et de molécules qui pourraient former la

base d'acide aminés. On peut donc se laisser aller à rêver. En tout cas, Encelade est désormais

devenu une cible privilégiée dans la recherche de formes de vie extraterrestres.

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