Encelade est recouvert d'une épaisse couche de neige

Depuis leur découverte en 2005, les geysers d'Encelade ne cessent de fasciner les planétologues. Ces jets, composés de vapeur d'eau et d'autres composés, proviennent probablement d'un océan salé caché profondément sous une coquille glacée entourant le satellite.

Une partie de cette eau alimente l'anneau E, le plus externe et le plus large des anneaux de Saturne en dehors de l'anneau de Phœbé, mais la majeure partie retombe sur la surface d'EnceladeEncelade sous forme de neige. Selon de nouvelles recherches, la substance duveteuse atteint ainsi 700 mètres de profondeur à certains endroits.

Vue d'artiste de Saturne, ses anneaux et ses principaux satellites. Encelade, à environ 238 000 kilomètres de la planète, est visible dans l'anneau E. © Nasa, JPL

L'Islande, terre d'inspiration pour étudier Encelade

Comprendre les propriétés de cette neige, notamment son épaisseur, sa densité et sa compacité, pourrait aider à révéler l'histoire d'Encelade et à jeter les bases de futures missions sur cette lune. « Si vous allez faire atterrir un robot là-bas, vous devez comprendre sur quoi il va atterrir », explique Emily Martin, du Centre d'études terrestres et planétaires du Musée national de l'air et de l'espace de la Smithsonian Institution (Washington, États-Unis).

Pour comprendre l'épaisseur de la neige d'Encelade, la planétologue et ses collègues se sont tournés vers la Terre et plus précisément vers l'Islande. En effet, le pays insulaire abrite des caractéristiques géologiques appelées chaînes de puits, qui sont des lignes de crevasses dans le sol formées lorsque des gravatsgravats meubles tels que des rochers, de la glace ou de la neige s'écoulent dans une fissure en dessous. Des caractéristiques similaires sont visibles dans tout le Système solaire, y compris sur Encelade.

Sur cette vue en coupe d’Encelade, on peut voir, sous une banquise de 30 à 40 km d’épaisseur, l’océan d’environ 10 km de profondeur qui se situe au pôle Sud. Ce dernier est en contact avec les roches du noyau, lequel serait relativement poreux comme le suggèrent les mesures de la gravité de ce petit satellite naturel de quelque 504 km de diamètre. © Nasa, JPL-Caltech

Des travaux antérieurs avaient suggéré une façon d'utiliser la géométrie et l'angle avec lequel la lumièrelumière du soleilsoleil frappe la surface pour mesurer la profondeur des fosses. Cette mesure peut alors révéler l'épaisseur du matériaumatériau sous lequel se trouvent les fosses. Quelques semaines de travail sur le terrain en Islande, en 2017 et 2018, ont convaincu Martin et ses collègues que la même technique fonctionnerait sur Encelade. En utilisant des images de la sonde Cassini, les chercheurs ont ainsi découvert que l'épaisseur de la neige varie sur la surface d'Encelade, atteignant presque partout plusieurs centaines de mètres et 700 mètres à son point le plus épais.

Un panache plus actif dans le passé

Si la pulvérisation du panache d'Encelade avait toujours été ce qu'elle est aujourd'hui, il aurait fallu 4,5 milliards d'années, c'est-à-dire tout l'âge du Système solaire, pour déposer autant de neige à la surface. Même dans ce cas, la neige devrait être particulièrement peu compacte.

Pour Emily Martin, il semble peu probable que le panache se soit allumé au moment où le satellite s'est formé et n'ait jamais changé. Même si c'était le cas, les couches de neige ultérieures auraient comprimé les premières, réduisant l'épaisseur à bien moins que sa valeur actuelle. Le dépôt a donc dû se faire dans un délai beaucoup plus court et le panache était donc probablement beaucoup plus actif dans le passé.