Un immense océan se cache sous la surface de l’Étoile de la mort de Saturne

Les astronomes ont été surpris de découvrir qu’un océan global se cachait à un endroit inhabituel, sous la croûte lunaire de Mimas, l’une des lunes de Saturne qu’on appelle parfois « Étoile de la mort ».

De Tom Metcalfe
Publication 8 févr. 2024, 17:04 CET
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Cette image a été prise par la sonde spatiale de la NASA Cassini lors de son survol le plus rapproché de Mimas, une lune de Saturne. On y voit le grand cratère Herschel, qui fait penser à l’Étoile de la mort dans Star Wars. De nouvelles données suggèrent que cette lune abrite également un océan caché.

PHOTOGRAPHIE DE NASA, JPL-Caltech, Space Science Institute

L’analyse des données d’observation de la sonde spatiale Cassini, qui a exploré le système saturnien de 2004 à 2017, a indiqué que le mouvement d’oscillation de Mimas alors qu’elle gravite autour de Saturne, un phénomène que les astronomes nomment libration, était dû à la présence d'un océan liquide sous sa surface. 

Cette nouvelle découverte s’ajoute aux quelques autres océans souterrains dont l’existence a été prouvée dans notre système solaire. Elle soulève également la possibilité que la vie ait pu y évoluer.

« C'est une énorme surprise, pour être honnête », déclare Valéry Lainey, astronome et auteur principal de la nouvelle étude, qui étudie la dynamique des lunes de Saturne à l'Observatoire de Paris.

 

UN MONDE OCÉANIQUE INATTENDU 

Mimas est surnommée « Étoile de la mort » en raison du cratère d’impact à sa surface, qui rappelle la célèbre station spatiale de la saga Star Wars. En comparaison, ce cratère serait plus grand que le Canada. Mimas se distingue des nombreuses autres lunes de Saturne, qui sont au nombre de 145, car elle se balance fortement d’un côté à l’autre alors qu'elle tourne autour de la planète. 

Deux causes pourraient expliquer une telle libration : Mimas pourrait avoir un noyau particulièrement allongé de la forme d’un ballon de rugby aplati, ou bien un océan global pourrait se cacher sous sa surface. 

Lainey faisait partie de l'équipe qui a suggéré pour la première fois, dans un article publié en 2014 dans la revue Science, que Mimas puisse contenir un océan caché.

Cette idée a largement été rejetée, en partie car la surface de cette lune ne présentait aucun signe d’un tel phénomène, contrairement à Encelade, une autre lune de Saturne, qui pulvérise de l'eau de son océan intérieur dans l'espace.

Un nouvel article de la même équipe de recherche, publié dans Nature, étudie de près la manière dont la libration modifie l'orbite de Mimas et établit qu’elle possède effectivement un océan souterrain. 

Saturne, cette mystérieuse géante gazeuse

Les chercheurs suggèrent que la chaleur générée par les forces de marée pendant l’orbite empêche l’océan de geler. 

En outre, il s’agit d’une masse substantielle d’eau qui représente environ la moitié de la masse totale de la petite lune qu’est Mimas, explique Lainey. 

 

EN QUÊTE DE VIE EXTRATERRESTRE 

Auparavant, des astronomes avaient trouvé des signes clairs d’océans souterrains sur seulement deux des lunes de Saturne, Encelade et Titan, et sur Europe et Ganymède, des lunes de Jupiter. 

Comme indiqué dans des études antérieures, la présence d’eau liquide est souvent propice à l'émergence de la vie. Les océans souterrains font donc partie des endroits les plus susceptibles d’accueillir des formes de vies extraterrestres, qui, selon les scientifiques, pourraient s’être développées autour des cheminées hydrothermales du noyau des lunes. 

Selon la dernière recherche, l’océan de Mimas serait vieux de seulement deux à vingt-cinq millions d’années, ce qui ne représente presque rien à l’échelle de l'univers. 

Cette période pourrait même paraitre trop courte pour que de la vie ne se développe. 

Pourtant, Lainey explique que l’océan de Mimas, relativement chaud et qui pourrait contenir une grande quantité de produits chimiques bruts, constitue un endroit tout à fait adapté pour que de la vie y évolue. 

Il reconnait toutefois qu’il serait difficile de creuser la surface pour en savoir plus. Bien que l’océan de Mimas semble très profond, environ soixante-cinq kilomètres à certains endroits, sa surface se trouve à près de trente kilomètres sous la croûte lunaire, faite de pierre et de glace. 

 

COMPRENDRE COMMENT LES OCÉANS ÉVOLUENT

Mimas pourrait également permettre aux scientifiques de comprendre comment d'autres océans extraterrestres se sont développés.

Cette lune à peine plus petite qu'Encelade se compose des mêmes types de roches et de glace, explique Lainey, ce qui implique que leur chimie et leur géologie sont similaires.

Cependant, l’océan de Mimas est bien plus jeune que celui d’Encelade, âgé d’environ un milliard d’années. Les scientifiques pourraient donc s’en servir pour comprendre comment un océan extraterrestre peut se former.

Le cratère d'impact géant de Mimas qui rappelle celui de l'Étoile de la Mort est également un signe que son océan doit être relativement récent, explique la planétologue Alyssa Rose Rhoden du Southwest Research Institute à Boulder.

On pense que le cratère Herschel, nommé en hommage à l’astronome William Herschel, qui a découvert Mimas en 1789, s’est formé il y a des centaines de millions d’années.

Rhoden, co-autrice d’un article de la revue Nature sur le sujet, mais qui n’a pas participé à la plus récente étude, explique que s’il y avait eu un océan au moment de l’impact d’Herschel, ce dernier aurait percé la croûte de Mimas. L’apparence d’Herschel montre donc que l’océan n’existait pas à l’époque.

 

À LA RECHERCHE D’AUTRES OCÉANS EXTRATERRESTRES 

Cette découverte renforce également l’idée que notre système solaire pourrait cacher d’autres océans souterrains, notamment sur plusieurs lunes d’Uranus et sur des objets de la ceinture de Kuiper qui encercle le Soleil au-delà de Pluton. 

« Ce serait un peu différent mais oui, on peut s’attendre à ce qu’il y ait de l’eau liquide sur plusieurs de ces objets, après tout », explique Lainey, « même Mimas, l’endroit le plus improbable du système solaire pour trouver un océan global en abrite un. » 

Cet article a initialement paru sur le site nationalgeographic.com en langue anglaise.

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