Les contraintes de marée peuvent provoquer des tremblements de glace constants sur la sixième plus grande lune de Saturne Encelade, un monde d'intérêt dans la recherche de la vie au-delà de la Terre, selon une nouvelle étude. Une meilleure compréhension de l'activité sismique pourrait révéler ce qu'il y a sous la croûte glacée de la Lune et fournir des indices sur l'habitabilité de son océan.

Encelade mesure environ 500 kilomètres de diamètre et est presque entièrement recouvert de glace. La Lune est près de 10 fois plus éloignée du Soleil que la Terre et sa surface brillante reflète la plupart des rayons du soleil, le rendant très froid, pourtant, les chercheurs ont longtemps spéculé que la glace recouvre un océan liquide sous-jacent.

La lune subit probablement des forces de marée massives causées par Saturne et l'autre de la planète, des lunes plus grosses, de la même manière que la Lune de la Terre provoque les marées sur Terre. Ces mouvements de marée à l'intérieur d'Encelade réchauffent son intérieur, fissurer la surface et parfois presser de grands geysers de vapeur d'eau à travers des fissures notables appelées fractures de la bande de tigre.

La nouvelle étude a utilisé les observations des plates-formes glaciaires de l'Antarctique pour suggérer que les marées sur Encelade pourraient également provoquer de petits tremblements de glace dans les fractures de la lune, comme les tremblements de glace observés sur les calottes glaciaires flottantes de l'Antarctique.

"[Les lunes aiment] ce sont des endroits qui sont passionnants parce qu'ils pourraient avoir de la vie, " dit Kira Olsen, géophysicien au Goddard Space Flight Center de la NASA. Elle a dit que puisque l'on pense que la vie s'est d'abord développée dans nos océans, les océans liquides sous la glace d'autres mondes pourraient être un bon endroit pour rechercher la vie. La croûte glacée d'Encelade pourrait également protéger l'eau en dessous des radiations, le rendant plus habitable.

La nouvelle étude a été publiée dans le Journal of Geophysical Research :Planètes , Journal de l'AGU pour la recherche sur la formation et l'évolution des planètes, lunes et objets de notre système solaire et au-delà.

"Nous avons des idées sur l'épaisseur de la glace, mais nous n'avons pas d'observation directe. L'étude des tremblements de glace est un moyen d'obtenir cette information, " a déclaré Olsen.

Marées intérieures

Pour en savoir plus sur la façon dont les fractures du tigre d'Encelade pourraient se déplacer, Olsen et ses collègues se sont tournés vers les plates-formes de glace flottantes en Antarctique comme l'analogue le plus proche sur Terre pour les types d'activités qu'ils voyaient sur Encelade. Ils pourraient ensuite utiliser leurs connaissances sur la façon dont certaines caractéristiques de surface de notre planète produisent une activité sismique pour estimer quel type d'activité sismique se produit sur la lune lointaine.

Les chercheurs ont analysé les données recueillies par les sismomètres le long de la plate-forme de glace de Ross sur le continent sud entre 2014 et 2016 et les ont comparées aux images satellites de la région. Ils ont porté une attention particulière à deux sismomètres placés à côté de grandes failles sur la plaque de glace.

Ils ont relié l'activité sismique aux contraintes se produisant le long de ces failles. La majorité des tremblements de glace sur la plate-forme de glace de Ross se sont produits lorsque les failles se sont séparées, ce qui se produit lorsque les marées baissent.

Nous n'avons pas de mesures d'activité sismique sur Encelade, mais Olsen et ses collègues ont créé des modèles qui ont comparé les types de fractures qu'ils ont vues à la surface de la lune avec celles de la plate-forme de Ross.

Ces modèles ont montré que la plus grande quantité d'activité sismique sur Encelade correspondait probablement aux marées. Le pic d'activité sismique se produit lorsqu'Encelade est à 100 degrés au-delà de l'approche la plus proche de Saturne au cours de son orbite. L'océan sous la glace à ce stade agit comme de l'eau à l'intérieur d'un ballon flottant. Les fractures de glace sont créées aux points les plus sollicités, où le ballon se briserait.

Les tremblements de glace ne sont pas massifs le long de ces fissures, même aux périodes de stress les plus intenses. Olsen les décrit plutôt comme « des petits éclats et des fractures presque continus.

Mark Panning, un chercheur du Jet Propulsion Laboratory de la NASA qui n'était pas impliqué dans la nouvelle étude, a déclaré que tandis que le vaisseau spatial Cassini a révélé que la lune est géologiquement active, il est difficile de dire comment cela se traduit par une activité sismique. "L'étude représente un moyen vraiment clé d'étudier à quoi pourrait ressembler la sismicité sur Encelade et d'autres mondes glacés activés par les marées en examinant les meilleurs analogues que nous puissions trouver sur Terre, " il a dit.

Olsen a déclaré que les scientifiques devraient viser à placer des sismomètres à moins de 10 kilomètres de ces fractures dans toutes les futures missions à Encelade pour en savoir plus sur ce qui se passe ci-dessous.

"Ce n'est pas un endroit tranquille à l'écart, mais c'est un très bon endroit pour étudier, " elle a dit.

Plus d'informations sur l'activité sismique pourraient alors nous en apprendre davantage sur l'épaisseur de la croûte de glace sur Encelade. Pour l'instant, aucune mission à Encelade n'est prévue, mais l'Agence spatiale européenne planifie la mission JUICE sur l'une des lunes glacées de Jupiter, Europe.

Olsen a déclaré que des travaux similaires pourraient alors être menés sur Titan, La plus grosse lune de Saturne, un monde également recouvert de glace qui peut cacher des océans liquides et est un autre premier choix pour la vie extraterrestre potentielle. La mission Dragonfly de la NASA devrait visiter Titan en 2036.

"Ce genre de travail est l'un des meilleurs moyens d'essayer d'avoir une idée des comportements que nous pouvons voir sur un corps planétaire qui serait un endroit incroyable pour faire plus de science, ", a déclaré Panning.