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    Pourquoi il peut y avoir des océans à l’intérieur de planètes naines au-delà de Pluton et ce que cela signifie pour l’abondance probable de la vie
    Mondes océaniques, avec de l'eau liquide représentée en bleu. Dans le sens des aiguilles d'une montre, en partant du haut à gauche :Europe, Ganymède, Callisto, Encelade. Crédit :NASA

    On a longtemps pensé que la Terre était la seule planète de notre système solaire dotée d'un océan, mais il commence à sembler qu'il existe des océans souterrains à l'intérieur même des corps glacés les plus surprenants.



    En fait, les lunes glacées et les planètes naines du système solaire externe semblent avoir des océans liquides sous des couches de glace épaisse. Des recherches récentes suggèrent qu’il pourrait même y avoir des océans à l’intérieur de corps situés au-delà de Pluton. C'est surprenant, car ces corps ont des températures de surface bien inférieures à -200°C.

    Il y a soixante-dix ans, il semblait plausible que l'atmosphère torride de Vénus cachait à notre vue un océan global. Cette idée a été sabotée en 1962 lorsque le vaisseau spatial Mariner 2 a survolé Vénus et a découvert que sa surface était trop chaude pour l'eau liquide.

    Il n'a pas fallu longtemps avant que nous réalisions que tous les océans qui auraient pu se trouver autrefois sur Vénus et sur Mars ont disparu il y a des milliards d'années en raison de changements majeurs dans leurs climats.

    Chauffage marémoteur

    La révolution de pensée qui a ouvert la voie à notre nouvelle vision des océans du système solaire remonte à un article de 1979 de l'astrophysicien Stan Peale. Cela prédisait que la grande lune la plus intérieure de Jupiter, Io, serait si chaude à l'intérieur qu'elle pourrait être volcaniquement active.

    La source de chaleur qui rend cela possible est un effet gravitationnel :un remorqueur de marée répété entre Io et la prochaine lune de Jupiter, Europe. Europe accomplit exactement une orbite pour les deux d'Io. Io dépasse donc Europe toutes les deux orbites, recevant un remorqueur de marée régulièrement répété d'Europe qui empêche l'orbite d'Io de devenir circulaire.

    Rotation synchrone :comment les lunes tournent pour garder la même face vers leur planète pendant leur orbite.

    Cela signifie que la distance de Io à Jupiter change continuellement, tout comme la force de la force de marée beaucoup plus forte de Jupiter, qui déforme en fait la forme de Io.

    La distorsion répétée de son intérieur par les marées réchauffe Io par friction interne, de la même manière que si vous pliez un fil rigide d'avant en arrière plusieurs fois et que vous touchez ensuite la partie nouvellement pliée à votre lèvre (essayez-le avec un cintre ou un trombone) , vous pourrez sentir la chaleur.

    La prédiction de Peale concernant le réchauffement des marées s'est confirmée seulement une semaine après sa publication lorsque Voyager-1, le premier survol sophistiqué de Jupiter, a renvoyé des images de volcans en éruption sur Io.

    Io est un monde rocheux, sans eau sous aucune forme, cela peut donc sembler n'avoir rien à voir avec les océans. Cependant, le remorqueur marémoteur Jupiter-Io-Europa fonctionne dans les deux sens. Europe est également chauffée par les marées, non seulement par Io, mais aussi par la prochaine lune, Ganymède.

    Il existe désormais de très bonnes preuves qu'entre la coquille glacée d'Europe et son intérieur rocheux se trouve un océan de 100 km de profondeur. Ganymède peut avoir jusqu'à trois ou quatre couches de liquide, prises en sandwich entre des couches de glace. Dans ces cas, la chaleur qui empêche l'eau liquide de geler est probablement principalement d'origine marémotrice.

    Stan Peale discute de son article sur le chauffage par marée Io avec David Rothery en mai 2014.

    Il existe également des preuves d'une zone d'eau liquide salée au sein de Callisto, la grande lune la plus externe de Jupiter. Cela n'est probablement pas dû au réchauffement des marées, mais plutôt à la chaleur dégagée par la désintégration des éléments radioactifs.

    Saturne a une lune glacée relativement petite (504 km de rayon) appelée Encelade, qui possède un océan interne grâce au réchauffement des marées dû à l'interaction avec la plus grande lune appelée Dione. Nous sommes absolument certains que cet océan existe parce que la coquille glacée d'Encelade vacille d'une manière qui n'est possible que parce que cette coquille n'est pas fixée à l'intérieur solide.

    De plus, l’eau et les traces de composants de cet océan interne ont été échantillonnées par la sonde spatiale Cassini. Ses mesures suggèrent que l'eau de l'océan d'Encelade a dû réagir avec la roche chaude située sous le fond de l'océan et que la chimie là-bas semble appropriée pour soutenir la vie microbienne.

    Autres océans

    Curieusement, même pour les lunes qui ne devraient pas avoir de réchauffement de marée, et pour les corps qui ne sont pas du tout des lunes, les preuves de l'existence d'océans internes ne cessent de s'accumuler. La liste des mondes qui peuvent avoir, ou ont pu avoir autrefois, des océans internes comprend plusieurs lunes d'Uranus, telles qu'Ariel, Triton, la plus grande lune de Neptune, et Pluton.

    • Une des meilleures images que nous ayons d'Ariel. Crédit :NASA/JPL
    • Les gammes de conditions actuelles possibles suggérées à Eris et Makemake. Crédit :Institut de recherche du Sud-Ouest

    L'océan interne le plus proche du soleil se trouve peut-être à l'intérieur de la planète naine Cérès, bien qu'elle soit peut-être en grande partie gelée maintenant, ou qu'elle soit simplement constituée de boues salées.

    Ce qui me surprend particulièrement, ce sont les indications de mondes océaniques bien au-delà de Pluton. Ceux-ci proviennent de résultats récemment publiés par le télescope spatial James Webb, qui examinent les rapports de divers isotopes (atomes qui ont plus ou moins de particules appelées neutrons dans leur noyau) dans le méthane gelé qui recouvre Eris et Makemake, deux planètes naines un peu plus petites et considérablement plus éloigné que Pluton.

    Les auteurs affirment que leurs observations sont la preuve de réactions chimiques entre l’eau interne de l’océan et la roche du fond océanique, ainsi que de panaches d’eau assez jeunes, peut-être même actuels. Les auteurs suggèrent que la chaleur provenant de la désintégration des éléments radioactifs dans la roche est suffisante pour expliquer comment ces océans internes ont été maintenus suffisamment chauds pour éviter le gel.

    Vous vous demandez peut-être si tout cela pourrait augmenter nos chances de trouver une vie extraterrestre. Cela me chagrine de gâcher la fête, mais plusieurs articles ont été publiés lors de la conférence sur les sciences lunaires et planétaires de cette année à Houston (11-15 mars) rapportant que la roche située sous le fond de l'océan d'Europe devait être trop solide pour que des failles puissent la briser. créer le genre de sources chaudes (sources hydrothermales) sur son fond océanique qui ont nourri la vie microbienne sur la Terre primitive.

    Il est possible que d’autres océans souterrains soient tout aussi inhospitaliers. Mais pour l'instant, il y a encore de l'espoir.

    Fourni par The Conversation

    Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lisez l'article original.




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