Deuxième satellite de Saturne, Encelade pourrait abriter un vaste lac souterrain constitué essentiellement d’eau liquide qui alimente en permanence les nombreux geysers observés par la sonde Cassini.

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A l'échelle planétaire, les geysers d'Encelade sont de véritables monstruosités puisqu'ils s'élèvent jusqu'à trois fois le diamètre de la petite lunelune. Une part significative échappe ainsi à sa gravitationgravitation et se retrouve en orbiteorbite autour de SaturneSaturne, formant l'anneau E.

Mais quel phénomène peut bien expliquer ce phénomène ? Depuis la découverte de ces geysersgeysers de vapeur d'eau par Cassini, les chercheurs se demandaient d'où pouvaient provenir la glace et l'eau détectées. Suite aux analyses effectuées sur les données fournies par les divers instruments de la sonde, on peut désormais affirmer avec quasi-certitude qu'il existe une très grande quantité d'eau à l'intérieur d'EnceladeEncelade, comme le conclut Juergen Schmidt, un des membres de l'équipe de l'analyseur de poussière cosmique de Cassini à l'université de Potsdam, en Allemagne, qui publie son étude dans la livraison du 5 février 2008 de Nature.


Vue spectaculaire d’Encelade et de l’anneau E de Saturne, prise par Cassini en 2006. Crédit JPL

Selon l'équipe, la forte concentration de particules de glace d'eau mise en évidence dans les panaches, ainsi que la grande régularité des émissionsémissions, suggèrent une température élevée, proche du point de fusionfusion de la glace. Il pourrait ainsi s'agir d'une formation similaire au lac Vostok situé dans l'AntarctiqueAntarctique terrestre, où une vaste poche d'eau liquideliquide reste prisonnière de la glace.

Un mélange d'eau, de glace et de vapeur

Les scientifiques qui se penchent  le phénomène depuis sa découverte en 2005, en étudiant la dynamique et la composition des panaches, estiment que la meilleure façon d'expliquer les jets des geysers est d'admettre l'existence d'un lac souterrain dont la température resterait aux environs de 273 kelvinskelvins, soit 0° C. A cette température et à cette pressionpression, l'eau, la glace et la vapeur d'eau se mélangent. Cette dernière s'infiltre dans les fissures qui parcourent la croûtecroûte de glace d'Encelade et forment un réseau spectaculaire mis en évidence depuis les sondes Voyager. Lorsque cette vapeur se dilate, elle se refroidit et se condense en cristaux de glace qui forment la partie la plus visible des éruptions.


Geysers sur Encelade. Crédit JPL

10 % environ de la matièrematière ainsi éjectée échappe à l'attraction d'Encelade, dont la vitessevitesse de libération est de 240 mètres par seconde. La vitesse finale d'éjection en surface est inversement proportionnelle à la taille des particules, qui subissent ce que l'on pourrait appeler un "effet boule de flipper". Lorsqu'elles parcourent les fissures en direction de la surface, les plus grosses particules s'entrechoquent et ricochent contre les parois, perdant de leur vitesse, tandis que la vapeur s'élève sans difficulté. Dirigée verticalement par les crevasses qui se comportent comme des tuyèrestuyères, elle grimpe en altitude et quitte Encelade, formant l'anneau E de Saturne.

Juergen Schmidt évoque clairement cette hypothèse en concluant : « Notre modèle est un concept simple expliquant la formation des particules, leur vitesse et la façon dont elles se comportent lors de leur trajectoire dans l'espace. Si la température de la vapeur était trop basse, alors la densité de gazgaz serait trop faible pour éjecter les particules et nous ne les observerions pas en telle quantité. C'est pourquoi nous pensons qu'à l'endroit où l'évaporation se produit, la température doit avoisiner celle du point de fusion de l'eau ».

Cette carte souligne la coïncidence entre les geysers observés sur Encelade et les fissures de la croûte de glace du satellite. Crédit JPL
Cette carte souligne la coïncidence entre les geysers observés sur Encelade et les fissures de la croûte de glace du satellite. Crédit JPL

Cette étude semble éliminer les précédentes hypothèses, qui postulaient que les gaz sont emprisonnés à l'intérieur de cristaux de glace, le tout sous une température initiale beaucoup plus basse. Une autre idée suggérait que la glace d'eau, brusquement exposée au vide de l'espace, entre en ébullition et se sublime directement en vapeur. Mais ce modèle impliquerait des sursautssursauts courts d'activité, alors que l'on observe une production régulière de particules.

Si elle se confirme - et on a tout lieu de penser que ce sera le cas - la présence d'eau liquide à l'intérieur d'Encelade pourrait fournir une orientation nouvelle aux études astrobiologiques sur les possibilités d'existence de la vie dans le Système solaireSystème solaire externe.

Le prochain survolsurvol d'Encelade par la sonde Cassini est prévu pour le 12 mars 2008 à une altitude de seulement 23 kilomètres. Les panaches seront traversés à 200 kilomètres de la surface, et les scientifiques s'attendent à de nouvelles observations passionnantes.