Encelade est bien plus qu'une « boule de glace » tournant autour de Saturne. Pourquoi cette lune est-elle une cible privilégiée en tant que monde habitable (à ne pas confondre avec habité) dans le système solaire ? Voici ce qu'il faut savoir sur ce corps glacé.

Plus de 200 lunes identifiées sont en orbite autour de planètes (et même de quelques astéroïdes) dans notre système solaire. Certaines attirent plus l’attention que d’autres, tout particulièrement dans la quête de mondes potentiellement habitables ou, encore plus ambitieux, habités. Encelade est l’une de ces cibles privilégiées. Loin de n’être qu’une « boule de glace » homogène, ce corps et l’océan qu’il abrite fascinent beaucoup de scientifiques.

Voilà tout ce qu’il faut savoir sur cette petite lune (d’à peine 500 kilomètres de diamètre) glacée de Saturne, en six points clés.

La source possible d’un anneau de Saturne

La position d’Encelade dans le système formé par les satellites naturels de Saturne, ainsi que ses anneaux, est particulière. Il n’est pas impossible que la lune soit la source de l’un des anneaux de Saturne, connu sous le nom d’anneau E.

« Il est extrêmement probable que les particules de glace de vapeur d’eau qui sortent du pôle Sud d’Encelade, qui se retrouvent ensuite dans l’espace, forment ainsi l’anneau E, où l’on voit d’ailleurs un pic de densité pile sur Encelade. C’est un anneau très diffus, beaucoup moins visible que les autres anneaux, qui n’est pas plat et qui a une forme de donut étendu. C’est vraiment une configuration unique dans le système de Saturne  », explique à Numerama Léa Bonnefoy, post-doctorante en planétologie à l’Institut de Physique du Globe de Paris et spécialiste des lunes de Saturne.

Encelade, une des lunes de Saturne. // Source : Nino Barbey pour Numerama

Une autre particularité d’Encelade dans le système saturnien concerne encore la glace d’eau qui s’échappe de son océan, et les autres lunes de Saturne. Cette eau « se retrouve dans l’espace dans l’anneau E et retombe ensuite sur d’autres lunes de Saturne. Cette glace très pure recouvre d’un peu de ‘neige’ les autres lunes proches d’Encelade  », décrit la spécialiste Léa Bonnefoy. Les particules de glace d’eau ont une taille de l’ordre du micromètre. Elles se déposent sur les lunes les plus proches, que sont Téthys, Mimas, Dioné et Rhéa, et arrivent peut-être même jusqu’à Titan. « Elles atteignent préférentiellement certaines faces, ce qui fait que l’on a des faces plus brillantes que d’autres.  »

Le corps le plus brillant du système solaire

La surface d’Encelade est quasiment entièrement composée de glace d’eau, ce qui en fait « le corps le plus brillant du système solaire  », décrit Léa Bonnefoy. Le pôle Sud de la lune de Saturne est tout particulièrement connu pour arborer des fissures, surnommées les « rayures de tigre » d’Encelade (« tiger stripes »). De ces quatre lignes sortent des jets de matière.

Grâce à la mission Cassini-Huygens, qui s’est achevée en 2017, les scientifiques ont pu obtenir des images détaillées (avec une résolution de 4 mètres par pixel). On y voit, décrit Léa Bonnefoy, « des rochers de glace, qui ont probablement été éjectés, ou ont été cassés, alors qu’un peu plus loin on voit des surfaces très lisses, un peu ‘neigeuses’, où des particules plus fines retombent. Toute cette région du pôle Sud est très unique avec cette activité, et on voit aussi de la chaleur, une température plus élevée que ce que prévoient les modèles, à l’aide d’instruments infrarouges. Il y a une émission de chaleur qui vient de l’intérieur d’Encelade.  »

Saturne et ses lunes. // Source : Nino Barbey pour Numerama

Une lune visitée par les missions Voyager puis Cassini

Grâce aux missions Voyager (en 1980 puis 1981), les scientifiques ont pu obtenir les premières images d’Encelade prises par des sondes spatiales. Néanmoins, à ce moment-là, le pôle Sud de la lune était plongé dans l’automne (mais pas l’ensemble de la région polaire). « Si elles avaient regardé avec les bons angles d’observation, il est probable que les sondes Voyageur auraient vu la plume du pôle sud d’Encelade, mais on ne s’y attendait absolument pas et de telles observations n’ont pas été effectuées », détaille Léa Bonnefoy. Il a fallu attendre la sonde Cassini, arrivée autour de Saturne en 2004, pour étudier de façon détaillée Encelade et observer plus particulièrement son pôle Sud. Grâce à de nombreux survols, la mission Cassini-Huygens a permis de révéler qu’Encelade est une lune active et qui émet continuellement des jets de particules glacées dans l’espace (à la vitesse de 400 mètres par seconde).

D’où vient l’activité constatée sur Encelade ?

« Ce qui est intéressant, c’est de se demander quelle est l’origine de cette chaleur, de cette énergie  », fait remarquer Léa Bonnefoy. L’origine principale semble provenir de la présence de marées, qui déforment légèrement la surface d’Encelade, ce qui peut entraîner des frictions et donc de la chaleur.

Ces marées sont liées à un phénomène de résonance orbitale. « Encelade tourne autour de Saturne en deux fois quand Dioné effectue un tour en une fois. Les lunes vont donc régulièrement se trouver alignées, ce qu’on appelle des résonances orbitales. Cela va déformer un peu Encelade, ainsi que son orbite.  »

Quel est l’âge d’Encelade ?

L’âge d’Encelade n’est toujours pas connu avec précision. On sait que Saturne s’est formée il y a environ 4,5 milliards d’années, soit au moment de la formation du système solaire. Mais « à part Saturne elle-même, l’âge de tout le système de Saturne (lunes et anneaux) est assez incertain  », fait observer Léa Bonnefoy.

Or, « l’activité que l’on détecte [sur Encelade] ne peut pas exister depuis le début du système solaire  ». Peut-être cette lune est-elle relativement jeune, à l’échelle du système solaire : elle se serait possiblement formée il a quelques millions d’années. Autre possibilité : « On pourrait aussi imaginer que son activité est épisodique  », et que la lune serait donc beaucoup plus ancienne.

Un monde habitable (à ne pas confondre avec habité)

La possibilité de vie sur Encelade est un questionnement scientifique qui attire forcément beaucoup d’attention autour de cette petite lune glacée. « Il y a un consensus scientifique pour dire que l’océan d’Encelade est habitable, ce qui ne veut pas dire habité, nous confirme Léa Bonnefoy. Il y a de l’eau liquide, les bons éléments et une source d’énergie.  »

Encelade possède une caractéristique qui la fait encore plus sortir du lot des lunes glacées présentes dans le système solaire. « Ce qui est important, c’est que cette eau liquide est en contact avec le noyau, ce qui n’est pas le cas de toutes les lunes qui ont un océan. Beaucoup d’autres lunes qui ont un océan liquide possèdent une autre couche de glace, qui coule au fond de ces océans et sépare l’eau liquide de la roche. Dans ce cas, on ne retrouve pas toutes les molécules, ni l’activité hydrothermale.  »

Les caractéristiques d’Encelade en font une cible potentielle pour rechercher, dans le système solaire, un environnement propice au développement d’une forme de vie. « Sur Encelade, on sait que l’eau est au contact de la roche et qu’il y a très probablement de l’activité hydrothermale  », résume Léa Bonnefoy. Néanmoins, pour l’heure, il n’est absolument pas possible de répondre à cette question : la vie a-t-elle pu émerger dans cet environnement ? Il n’y a qu’une seule façon de le découvrir : il faudra explorer cette petite lune, et probablement en récupérer un échantillon, si l’on veut espérer y débusquer un indice de vie potentiel.

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