La lune Enceladus

Présentation générale d'Enceladus

Enceladus (Encelade) est l'un des astres les plus brillants du système solaire. Sa surface, constituée majoritairement de glace, réfléchit près de 99 % de la lumière qu'elle reçoit. En raison du haut pouvoir réfléchissant de la surface, les températures ne dépassent guère - 200° C.

Avec un diamètre de 510 km en moyenne, Enceladus a une taille comparable à celle de Mimas. Sa surface, plutôt lisse, est recouverte d'une couche d'une centaine de mètres aux reflets bleutés, caractéristique de la neige d'eau fraîche. Elle présente des terrains avec un taux de cratérisation qui varie d'un endroit à un autre. On remarque que les zones les plus récentes sont totalement dépourvues de cratères. Qu'ils soient anciens ou récents, ces terrains sont parcourus par des déformations géologiques complexes et variées comme des failles, rifts ou encore sillons et rides qui sont à l'origine de mouvement tectoniques.

En tenant compte des modèles sur les impacts des météorites, on peut estimer que les régions les plus récentes d'Enceladus sont âgées de moins de 100 millions d'années. Les scientifiques pensent qu'il existe un processus de renouvellement de la surface.

Pôle Nord d'Enceladus
Mosaïque du pôle Nord d'Enceladus reconstituée à partir de 3 clichés pris par la sonde Cassini en mars 2008 - Photo NASA/JPL/Space Science Institute (Agrandir)

Activités géologiques sur Enceladus

L'hémisphère Sud d'Enceladus, se démarque du Nord par la quasi absence de cratères mais surtout la présence d'importantes fissures parcourant sa surface.

Les survols réalisés par la sonde Cassini ont permis aux scientifiques de réponses à de nombreuses questions dont certaines remontaient à plusieurs décennies. L'une d'entre elles, restées sans réponse jusqu'à alors, concernait l'origine de l'Anneau E dans lequel baigne Enceladus. L'Anneau E est très étendu, jusqu'à 300 000 km au-delà des anneaux principaux et peu dense. Il aurait du disparaître en quelques milliers d'années. Or, ce n'est pas le cas. Il semble alimenté continuellement en matériaux. Cassini a mesuré la déflection du champ magnétique de Saturne autour de la lune, ce qui trahi la présence d'une atmosphère. Tout comme l'anneau E, elle aurait du disparaître en peu de temps. Là non plus, ce n'est pas le cas. Les clichés de la région Sud d'Enceladus pris par Cassini allaient apporter des réponses.

Il faut chercher la réponse à ces questions à la surface d'Enceladus. Au pôle Sud, la sonde a mis en évidence la présence de quatre grandes failles parallèles longues de 130 km pour 2 km de large avec une profondeur estimée à 500 m et espacées l'une de l'autre d'environ 40 km. Une cartographie thermique indique une température supérieure d'au moins 10°K dans les failles par rapport aux régions environnantes.

Des profondeurs de ces failles, des jets de vapeur de particules d'eau mélangées à de l'ammoniac sont projetés jusqu'à 500 km de hauteur. Il semblerait que l'ammoniac joue un rôle prépondérant dans le processus. Mélangé à l'eau, il a pour effet d'abaisser de façon considérable le point de congélation de l'eau, ce qui lui permet de maintenir son état liquide malgré les températures très basses.

Température sur Enceladus
Le chiffre au-dessus de chaque carré indique la température moyenne (en kelvins) de chacun. La température au niveau d'une « rayure de tigre » est de 10 à 15 K supérieure à celle des terrains environnants. Chaque carré couvre une surface de 6×6 km environ - Photo NASA/JPL/Space Science Institute

La majeure partie des particules projetées est refroidie par l'air ambiant et retombe à la surface. Cette neige qui recouvre le sol d'Enceladus se présente sous la forme cristalline. En quelques décennies, elle se transforme en glace amorphe sous l'action conjuguée du rayonnement ultraviolet du Soleil et du rayonnement cosmique. Ce qui ne se sera pas posé à la surface vient alimenter l'Anneau E en particules et maintient une atmosphère locale au-dessus des zones éruptives.

Coupe d'Enceladus
Coupe des différentes couches d'Enceladus avec le système qui alimente les geysers au pôle Sud - Photo NASA/JPL/Space Science Institute/P. Volvert (Agrandir)

Sources

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