Jakarta –
Le volcanisme glacial de Charon, la lune massive de Pluton, et ses ceintures de fissures de surface peuvent avoir été causés par des océans souterrains gelés explosant à travers de fines coquilles de glace.
Une modélisation récente suggère que lorsque l’océan interne de Charon gèle, il peut former une dépression profonde et allongée le long de son centre, mais cela peut impliquer que sa coque externe était plus mince qu’on ne le pense actuellement à un moment donné de l’histoire de la lune. Les modèles montrent également qu’un cryovolcan en éruption avec de la glace, de l’eau et d’autres matériaux est moins susceptible de se produire dans l’hémisphère nord de Charon.
Les caractéristiques géologiques de la glace de Charon ont surpris les scientifiques lorsque le vaisseau spatial New Horizons de la NASA a visité les systèmes Pluton et Charon en 2015. Auparavant, les scientifiques pensaient que Charon était une boule de glace inerte. Depuis lors, une équipe scientifique dirigée par des chercheurs du Southwest Research Institute (SwRI) s’est penchée sur les données de New Horizons, essayant de trouver la cause de cette caractéristique géologique froide.
“Une combinaison d’interprétations géologiques et de modèles d’évolution thermique-orbitale implique que Charon avait un océan liquide sous la surface qui s’est finalement solidifié”, a déclaré la géophysicienne des satellites de glace et chercheuse du SWRI, citée par Alyssa Rhoden. Space.com, Mardi (14/2/2023).
“Lorsque l’océan interne gèle, il se dilate, créant une immense pression dans sa coquille de glace et exerçant une pression sur l’eau en dessous. Nous soupçonnons que c’est la source du grand canyon de Charon et des coulées cryovolcaniques.”
Rhoden a modélisé la formation de fissures dans la coquille glacée de Charon lorsque l’océan en dessous a gelé, afin de mieux comprendre l’évolution de la surface et de l’intérieur de cette lune. Les océans pris en compte dans le modèle sont constitués d’eau, d’ammoniac et d’une combinaison des deux. Alors que l’ammoniac peut agir comme un antigel et que des concentrations élevées peuvent aider à garder les océans liquides, Rhoden a découvert que les différentes compositions des océans n’avaient pas d’effet substantiel sur le résultat.
Lorsque l’océan gelé a exercé une pression sur la coque extérieure de Charon, une fissure a traversé toute la coque. Au fur et à mesure que le volume de l’océan augmente, il exerce une pression sur le liquide au-dessus de lui, le faisant éclater à travers des fissures à la surface de Charon.
L’équipe a recherché des conditions qui permettraient aux fractures de pénétrer complètement la coquille glacée de Charon pour relier les eaux de surface et souterraines afin de permettre au cryovolcanisme de provenir de l’océan. Cela révèle que les théories actuelles entourant l’évolution de la lune de Pluton pourraient être fausses, car ces théories suggèrent que la coquille glacée de Charon est trop épaisse pour se fissurer complètement sous les contraintes associées au gel des océans.
“La coquille de glace de Charon avait moins de 10 km d’épaisseur lorsque l’écoulement s’est produit, par opposition aux indications de plus de 100 km, ou la surface n’était pas en contact direct avec l’océan dans le cadre du processus d’éruption”, a déclaré Rhode.
“Si la coquille de glace de Charon était suffisamment mince pour se fracturer complètement, cela impliquerait plus de gel des océans que ce qu’impliquent les canyons identifiés dans les hémisphères de confluence de Charon”, a-t-il déclaré.
Cette gorge longe une ceinture tectonique mondiale de montagnes à travers la surface de Charon, séparant les régions géologiques nord et sud de la lune. Le modèle de l’équipe suggère que le canyon a peut-être commencé à partir d’une fissure dans la coquille glacée de la lune qui n’a pas atteint son océan, ce qui signifie qu’il s’est formé après la fissure causant le cryovolcanisme et lorsque la coquille de Charon s’est épaissie.
L’idée que le cryovolcanisme de Charon est né dans un océan gelé pourrait être confirmée si les futures missions trouvent des caractéristiques supplémentaires et plus étendues sur l’hémisphère lunaire. Ces caractéristiques, invisibles pour New Horizons, soutiendraient l’idée que les océans de Charon sont plus épais qu’on ne le pensait auparavant et que ses coquilles sont plus fines.
“Le gel des océans prédit également une séquence d’activité géologique, où le cryovolcanisme d’origine océanique s’arrête avant le tectonisme créé par la tension”, a déclaré Rhoden.
“Une analyse plus détaillée des archives géologiques de Charon pourrait aider à déterminer si un tel scénario est réalisable”, a-t-il conclu.
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(rns/fay)
