Les confins du système solaire pourraient être plus accueillants pour la vie que nous ne l’avions imaginé. Des mesures de la gravité réalisées par la sonde spatiale Cassini ont confirmé qu’Encelade, une petite lune en orbite autour de Saturne, accueille un océan sous sa surface dans son hémisphère sud. Les astronomes estiment maintenant qu’elle est potentiellement habitable.

L’idée qu’Encelade puisse accueillir un océan sous sa surface n’est pas nouvelle. En 2005, la sonde Cassini de la NASA a transmis des images montrant ce qui semblait être des panaches de vapeur d’eau éjectés de fractures, appelées « rayures de tigre  » (tiger stripes), près du pôle Sud de la lune glacée.

Ces “rayures” sont similaires à celles qui ont été récemment détectées sur Europe, une autre lune glacée de Jupiter avec un océan sous la surface.

La lune Europe avec la représentation de l’endroit ou de la vapeur d’eau a été détectée par le télescope spatial Hubble au niveau de son pôle Sud :

En soi, ces geysers n’ont pas prouvé que l’eau liquide existait sous la glace. Il est concevable, par exemple, que d’importantes forces tectoniques engendrées par la gravité de Saturne créent de la friction le long des plaques de glace, entrainant des fissures et la projection d’eau liquide.

Mais maintenant, après une analyse des mesures de la gravité faites par Cassini de 2010 à 2012, les astronomes ont confirmé qu’un grand réservoir d’eau liquide existe sous la surface glacée d’Encelade. De plus, ils ont confirmé que la petite lune est un corps céleste différencié ; elle est composée de deux couches, une couche de glace externe et un noyau rocheux interne composé de silicates. Cette couche de roche de silicate, en liaison avec de l’eau liquide, signifie qu’Encelade dispose d’un environnement potentiellement habitable comme nous le verrons plus loin.

Les données géophysiques fournies par Cassini ont révélé une chose assez étrange sur Encelade. La région du sud de la lune présente une anomalie gravimétrique négative. Ces anomalies existent quand il y a moins de masse dans une région particulière que ce qui serait attendu dans un corps sphérique uniforme. Encelade a une dépression à sa surface au pôle Sud, les scientifiques s’attendaient à trouver cette anomalie de masse négative, mais ils ne s’attendaient pas à ce qu’elle soit si grande, en fonction de ce qui pouvait être prédit par la présence de cette dépression.

Les astronomes, une équipe composée de Luciano Less de l’université La Sapienza de Rome et David Stevenson, professeur de sciences planétaire à Caltech, ont donc estimé qu’une masse dense devait exister sous la surface pour compenser. Et parce que l’eau est plus dense que la glace, la seule explication raisonnable est que de l’eau liquide est logée en dessous.

Contrairement à Europe et à son océan global en sous-sol, Encelade a un océan dans les régions du sud. Il s’étend du pôle sud, où il est le plus profond, dans toutes les directions jusqu’à environ 50 degrés au sud, à mi-chemin de l’équateur. Les astronomes n’ont pas exclu la possibilité d’une autre cause, mais les données actuelles ne le soutienne pas.

Encelade, qui fait seulement 500 km de diamètre, dispose d’un grand réservoir d’eau d’environ 30 à 40 km à environ 8 à 10 km de profondeur sous la surface glacée. Son volume total d’eau est similaire à celui du lac Supérieur, le plus vaste lac d’eau douce au monde avec une superficie de 82 350 km².

Le fait qu’Encelade puisse accueillir de l’eau à l’état liquide est plutôt surprenant comme la température à la surface de la lune est de -180 degrés C. S’exprimant lors d’une conférence de presse cette semaine, Stevenson suppose que les intenses forces gravitationnelles de Saturne sont probablement responsables de la création de l’énergie nécessaire. Alternativement, il pourrait y avoir une source d’énergie interne. La petite taille d’Encelade pourrait expliquer son océan (Europe est beaucoup plus grande, de la taille de notre lune).

Les scientifiques ne savent pas vraiment pourquoi l’océan est situé dans le sud, mais il est probable que la flexion et le réchauffement de la glace soient plus prononcés dans les régions polaires. Quant aux geysers, ils sont probablement causés par les forces de marée qui plient et réchauffent la glace. Des conduits naturels relient probablement l’océan à travers les fissures en surface.

Comme indiqué, Encelade possède un noyau rocheux constitué de silicates avec une densité d’environ 2,4 grammes par centimètre cube. C’est très intéressant pour les astrobiologistes, car le silicate fournit de nombreux matériaux essentiels à la vie, tels que le phosphore et le soufre. Et en effet, les scientifiques ont déjà détecté des preuves de sels et de molécules organiques dans les panaches et à proximité des rayures de tigre. Parce que l’eau est en contact avec des silicates en présence d’énergie, des réactions chimiques sont possibles. Dans l’ensemble, cela signifie qu’Encelade est, selon les chercheurs : « un endroit attrayant pour rechercher de la vie. »

Les astronomes ne savent pas si Europe accueille des molécules organiques ou des silicates (la glace d’eau en contact avec de l’eau liquide se comporte très différemment). Cela signifie qu’Encelade serait une meilleur candidate pour la vie qu’Europe.

Cette recherche démontre également que des environnements potentiellement habitables apparaissent dans des endroits tout à fait inattendus. Avec le temps, le système solaire externe (dans lequel on découvre de nouvelles petites planètes) pourrait dévoiler tout un tas de milieux favorable à la vie.

L’étude publiée dans Science : The Gravity Field and Interior Structure of Enceladus.