Les marées influencent les fontaines de glace d’Encelade

Au pôle sud de la lune Encelade de Saturne, des fontaines de cristaux de glace jaillissent sur plusieurs milliers de kilomètres dans l’espace. Grâce à des simulations informatiques, les chercheurs ont découvert le mécanisme physique qui déclenche ces fontaines de glace. Les calculs du modèle montrent notamment pourquoi l’intensité des fontaines dépend de l’orbite de la lune de Saturne, rapportent les chercheurs dans la revue “Nature Geoscience”.

Avec un diamètre d’environ 500 kilomètres, Encelade est la sixième plus grande lune de la planète Saturne. Les observations de la sonde spatiale Cassini ont montré en 2005 que la région polaire sud d’Encelade est géologiquement active. L’activité se concentre sur quatre coupures de 130 kilomètres de long et deux kilomètres de large dans la calotte glaciaire du corps céleste, également connues sous le nom de rayures de tigre. Et comme les fontaines de glace jaillissent de ces coupures, les chercheurs soupçonnent qu’il existe un océan d’eau sous la couche de glace de 30 à 40 kilomètres d’épaisseur au pôle sud d’Encelade.

L’intensité des fontaines de glace dépend des forces de marée

Les données de mesure de Cassini montrent également que la force des fontaines varie toutes les 32,9 heures. “Cela correspond à la période orbitale de la Lune autour de sa planète Saturne”, expliquent Alexander Berne du California Institute of Technology aux États-Unis et son équipe. Cela suggère déjà que les forces de marée jouent un rôle important dans la formation des fontaines. Cependant, l’activité maximale ne coïncide pas avec le moment où les forces de marée sont les plus fortes, mais se produit plusieurs heures plus tard. Et lorsque la Lune se trouve à peu près au point opposé de son orbite, un deuxième pic, plus faible, se produit.

Berne et son équipe ont utilisé leur modèle informatique pour examiner comment l’attraction gravitationnelle fluctuante de Saturne affecte la région des rayures du tigre. Les simulations ont montré que les forces de marée n’affectent pas de la même manière les deux côtés des incisions. Au lieu de cela, une tension s’accumule dans la calotte glaciaire, qui se relâche ensuite soudainement. Ces soi-disant décrochements signifient que le pic des fontaines de glace se produit tardivement. La deuxième fontaine la plus forte se produit lorsque la tension interne de la calotte glaciaire diminue. « Ces résultats de simulation sont en bon accord avec les variations des fontaines de glace observées par Cassini », constatent avec satisfaction les chercheurs.

Cependant, Berne et son équipe soulignent que leurs simulations n’ont porté que sur la déformation de la croûte de glace et non sur le processus à l’origine des fontaines. Cependant, la chaleur générée par le frottement des couches de glace en mouvement n’est certainement pas suffisante pour expliquer la formation de fontaines de glace. Les chercheurs soupçonnent donc que l’activité dans la zone des rayures du tigre crée de petites ouvertures dans la calotte glaciaire à travers lesquelles l’eau peut jaillir de l’océan en contrebas et se cristalliser en glace.