Si vous pouviez voler à bord du vaisseau spatial Dawn de la NASA, la surface de la planète naine Cérès semblerait généralement assez sombre, mais avec des exceptions notables. Ces exceptions sont les centaines de zones lumineuses qui ressortent dans les images que Dawn est de retour. Maintenant, les scientifiques ont une meilleure idée de la façon dont ces zones réfléchissantes se sont formées et ont changé au fil du temps - des processus indicatifs d'un monde en évolution.

"Les mystérieux points lumineux de Cérès, qui ont captivé à la fois l'équipe scientifique de Dawn et le public, révéler des preuves du passé de l'océan souterrain de Cérès, et indiquer que, loin d'être un monde mort, Cérès est étonnamment actif. Les processus géologiques ont créé ces zones lumineuses et peuvent encore changer le visage de Cérès aujourd'hui, " a déclaré Carol Raymond, enquêteur principal adjoint de la mission Dawn, basé au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie. Raymond et ses collègues ont présenté les derniers résultats sur les zones lumineuses lors de la réunion de l'American Geophysical Union à la Nouvelle-Orléans mardi, 12 décembre.

Différents types de zones lumineuses

Depuis l'arrivée de Dawn en orbite à Cérès en mars 2015, les scientifiques ont localisé plus de 300 zones lumineuses sur Cérès. Une nouvelle étude dans la revue Icarus, dirigé par Nathan Stein, doctorant au Caltech de Pasadena, Californie, divise les caractéristiques de Ceres en quatre catégories.

Le premier groupe de points lumineux contient le matériau le plus réfléchissant sur Cérès, qui se trouve au fond des cratères. Les exemples les plus emblématiques se trouvent dans Occator Crater, qui accueille deux zones lumineuses proéminentes. Cerealia Facula, au centre du cratère, se compose d'un matériau brillant recouvrant une fosse de 6 milles de large (10 kilomètres de large), à l'intérieur duquel se trouve un petit dôme. À l'est du centre se trouve une collection de caractéristiques légèrement moins réfléchissantes et plus diffuses appelées Vinalia Faculae. Tout le matériau brillant du cratère Occator est composé d'un matériau riche en sel, qui a probablement été mélangé une fois dans de l'eau. Bien que Cerealia Facula soit la zone la plus lumineuse de Cérès, cela ressemblerait à de la neige sale à l'œil humain.

Plus communément, dans la deuxième catégorie, un matériau brillant se trouve sur les bords des cratères, striant vers les étages. Les corps d'impact ont probablement exposé des matériaux brillants qui se trouvaient déjà dans le sous-sol ou s'étaient formés lors d'un événement d'impact précédent.

Séparément, dans la troisième catégorie, un matériau brillant peut être trouvé dans le matériau éjecté lors de la formation de cratères.

La montagne Ahuna Mons obtient sa propre quatrième catégorie - le seul exemple sur Cérès où le matériau brillant n'est affilié à aucun cratère d'impact. Ce cryovolcan probable, un volcan formé par l'accumulation progressive d'épaisseur, matériaux glacés qui coulent lentement, a des stries brillantes proéminentes sur ses flancs.

Sur des centaines de millions d'années, la matière brillante s'est mélangée à la matière sombre qui forme la majeure partie de la surface de Cérès, ainsi que des débris éjectés lors des impacts. Cela signifie qu'il y a des milliards d'années, quand Ceres a connu plus d'impacts, la surface de la planète naine aurait probablement été parsemée de milliers de zones lumineuses.

"Des recherches antérieures ont montré que le matériau brillant est composé de sels, et nous pensons que l'activité des fluides souterrains l'a transporté à la surface pour former certains des points lumineux, ", a déclaré Stein.

Le cas de l'occateur

Pourquoi les différentes zones lumineuses d'Occator semblent-elles si distinctes les unes des autres ? Lynnae Rapide, géologue planétaire à la Smithsonian Institution à Washington, s'est penché sur cette question.

La principale explication de ce qui s'est passé à Occator est qu'il aurait pu avoir, au moins dans un passé récent, un réservoir d'eau salée en dessous. Vinalia Faculae, les régions lumineuses diffuses au nord-est du dôme central du cratère, aurait pu se former à partir d'un fluide entraîné à la surface par une petite quantité de gaz, semblable au champagne jaillissant de sa bouteille lorsque le bouchon est retiré.

Dans le cas du Vinalia Faculae, le gaz dissous aurait pu être une substance volatile telle que la vapeur d'eau, gaz carbonique, méthane ou ammoniac. De l'eau salée riche en matières volatiles aurait pu être amenée près de la surface de Cérès à travers des fractures reliées au réservoir saumâtre sous Occator. La pression plus faible à la surface de Cérès aurait provoqué l'ébullition du fluide sous forme de vapeur. Là où les fractures atteignaient la surface, cette vapeur pourrait s'échapper énergiquement, emportant avec lui de la glace et des particules de sel et les déposant à la surface.

Cerealia Facula a dû se former dans un processus quelque peu différent, étant donné qu'il est plus élevé et plus lumineux que Vinalia Faculae. Le matériau de Cerealia ressemblait peut-être plus à une lave glacée, suintant à travers les fractures et gonflant dans un dôme. Phases intermittentes d'ébullition, semblable à ce qui s'est passé lors de la formation de Vinalia Faculae, peut s'être produit au cours de ce processus, jonchant la surface de glace et de particules de sel qui ont formé le point lumineux Cerealia.

Les analyses de Quick ne dépendent pas de l'impact initial qu'a formé Occator. Cependant, la pensée actuelle parmi les scientifiques de Dawn est que lorsqu'un grand corps a percuté Cérès, creuser le cratère de 57 milles de large (92 kilomètres de large), l'impact peut également avoir créé des fractures à travers lesquelles du liquide a émergé plus tard.

"Nous voyons aussi des fractures sur d'autres corps du système solaire, comme la lune glacée Europe de Jupiter, " Quick a déclaré. "Les fractures sur Europa sont plus répandues que les fractures que nous voyons à Occator. Cependant, les processus liés aux réservoirs de liquide qui pourraient exister sous les fissures d'Europa aujourd'hui pourraient être utilisés comme comparaison avec ce qui a pu se passer à Occator dans le passé. »

Alors que Dawn poursuit la phase finale de sa mission, dans lequel il descendra à des altitudes plus basses que jamais auparavant, les scientifiques continueront à se renseigner sur les origines de la matière brillante sur Cérès et sur ce qui a donné naissance aux caractéristiques énigmatiques d'Occator.