Enterré sous 20 kilomètres de glace, l'océan souterrain d'Encelade, l'une des lunes de Saturne, semble être agité par des courants similaires à ceux de la Terre.

La théorie, dérivé de la forme de la coquille de glace d'Encelade, remet en question la pensée actuelle selon laquelle l'océan global de la lune est homogène, en dehors d'un mélange vertical entraîné par la chaleur du noyau lunaire.

Encelade, une petite boule gelée d'environ 500 kilomètres de diamètre (environ 1/7ème du diamètre de la lune terrestre), est la sixième plus grosse lune de Saturne. Malgré sa petite taille, Encelade a attiré l'attention des scientifiques en 2014 lorsqu'un survol du vaisseau spatial Cassini a découvert des preuves de son vaste océan souterrain et a échantillonné l'eau d'éruptions de type geyser qui se produisent à travers les fissures de la glace au pôle sud. C'est l'un des rares endroits du système solaire avec de l'eau liquide (un autre est la lune de Jupiter Europa), ce qui en fait une cible d'intérêt pour les astrobiologistes à la recherche de signes de vie.

L'océan sur Encelade est presque entièrement différent de celui de la Terre. L'océan terrestre est relativement peu profond (une moyenne de 3,6 km de profondeur), couvre les trois quarts de la surface de la planète, est plus chaud au sommet des rayons du soleil et plus froid dans les profondeurs près du fond marin, et a des courants qui sont affectés par le vent; Encelade, pendant ce temps, semble avoir un océan couvrant le globe et complètement sous la surface d'au moins 30 km de profondeur et est refroidi au sommet près de la coquille de glace et réchauffé au fond par la chaleur du noyau de la lune.

Malgré leurs différences, L'étudiante diplômée de Caltech Ana Lobo (MS '17) suggère que les océans d'Encelade ont des courants similaires à ceux de la Terre. Le travail s'appuie sur les mesures de Cassini ainsi que sur les recherches d'Andrew Thompson, professeur de sciences et d'ingénierie de l'environnement, qui a étudié la façon dont la glace et l'eau interagissent pour entraîner le mélange des océans autour de l'Antarctique.

Les océans d'Encelade et de la Terre partagent une caractéristique importante :ils sont salés. Et comme le montrent les résultats publiés dans Géosciences de la nature le 25 mars, les variations de salinité pourraient servir de moteurs de la circulation océanique sur Encelade, comme ils le font dans l'océan Austral de la Terre, qui entoure l'Antarctique.

Lobo et Thompson ont collaboré sur le travail avec Steven Vance et Saikiran Tharimena de JPL, que Caltech gère pour la NASA.

Les mesures gravitationnelles et les calculs thermiques de Cassini avaient déjà révélé que la coquille de glace est plus mince aux pôles qu'à l'équateur. Les régions de glace mince aux pôles sont probablement associées à la fonte et les régions de glace épaisse à l'équateur au gel, dit Thompson. Cela affecte les courants océaniques car lorsque l'eau salée gèle, il libère les sels et alourdit l'eau environnante, le faisant couler. L'inverse se produit dans les régions de fonte.

« Connaître la répartition des glaces permet de poser des contraintes sur les schémas de circulation, " explique Lobo. Un modèle informatique idéalisé, basé sur les études de Thompson sur l'Antarctique, suggère que les régions de congélation et de fonte, identifié par la structure de la glace, seraient reliés par les courants océaniques. Cela créerait une circulation du pôle à l'équateur qui influencerait la distribution de la chaleur et des nutriments.

« Comprendre quelles régions de l'océan souterrain pourraient être les plus hospitalières à la vie, car nous savons que cela pourrait un jour éclairer les efforts de recherche de signes de vie, ", dit Thompson.