Au cours des dernières décennies, les planétologues n’ont cessé d’allonger la liste des lunes de notre système solaire susceptibles d’héberger des océans intérieurs, soit actuellement, soit à un moment donné de leur passé. Pour la plupart, ces lunes (comme Europe ou Encelade) ont été liées gravitationnellement aux géantes gazeuses Jupiter ou Saturne.
Cependant, récemment, les planétologues ont tourné leur attention plus loin, vers la géante de glace Uranus, la planète la plus froide du système solaire. Et maintenant, de nouvelles recherches basées sur des images prises par le vaisseau spatial Voyager 2 suggèrent que Miranda, une petite lune glacée d’Uranus, aurait pu autrefois posséder un océan d’eau liquide profond sous sa surface.
De plus, des vestiges de cet océan pourraient encore exister sur Miranda aujourd’hui.
Lorsque le vaisseau spatial Voyager 2 a survolé Miranda en 1986, il a capturé des images de son hémisphère sud. Les images résultantes ont révélé une poignée de différentes caractéristiques géologiques à sa surface, notamment un terrain rainuré, des escarpements rugueux et des zones de cratères.
Des chercheurs, tels que Tom Nordheim, planétologue au Laboratoire de physique appliquée (APL) de Johns Hopkins, voulaient expliquer l’étrange géologie de Miranda en procédant à une ingénierie inverse des caractéristiques de la surface, en déterminant quel type de structures internes pourrait le mieux expliquer l’apparence de la Lune. c’est le cas aujourd’hui.
L’équipe a cartographié les différentes caractéristiques de la surface de la lune, telles que les fissures et les crêtes observées par Voyager 2, avant de développer un modèle informatique pour tester un ensemble de compositions possibles de l’intérieur de la lune qui pourraient mieux expliquer les modèles de contraintes observés à la surface de la lune.
Le modèle informatique a révélé que la composition interne qui produisait la correspondance la plus étroite entre les modèles de stress à la surface et la géologie réelle de la surface de la lune était la présence d’un océan profond sous la surface de Miranda qui existait il y a entre 100 et 500 millions d’années. Selon leurs modèles, l’océan aurait pu mesurer autrefois 100 kilomètres de profondeur, enfoui sous 30 kilomètres de glace de surface.
Miranda a un rayon de seulement 146 miles (235 kilomètres), ce qui signifie que l’océan aurait occupé près de la moitié du corps entier de la Lune. Cela signifie également qu’il est peu probable que l’on trouve un tel océan. « Trouver des preuves de l’existence d’un océan à l’intérieur d’un petit objet comme Miranda est incroyablement surprenant », a déclaré Nordheim dans un communiqué à propos de la nouvelle recherche.
« Cela permet de s’appuyer sur l’histoire selon laquelle certaines de ces lunes sur Uranus pourraient être vraiment intéressantes – qu’il pourrait y avoir plusieurs mondes océaniques autour de l’une des planètes les plus éloignées de notre système solaire, ce qui est à la fois excitant et bizarre », a-t-il poursuivi.
Les chercheurs pensent que le foyer de marée entre Miranda et d’autres lunes proches était crucial pour maintenir l’intérieur de Miranda suffisamment chaud pour entretenir un océan liquide. L’étirement et la compression gravitationnelles de Miranda, amplifiés par les résonances orbitales avec d’autres lunes dans son passé, auraient pu générer suffisamment d’énergie de friction pour la maintenir suffisamment chaude et l’empêcher de geler.
De même, les lunes de Jupiter, Io et Europe, ont une résonance de 2 : 1 (pour deux orbites que Io fait autour de Jupiter, Europe en fait une), ce qui génère suffisamment de forces de marée pour entretenir un océan sous la surface d’Europe.
Miranda a fini par se désynchroniser avec l’une des autres lunes uraniennes, annulant le mécanisme qui maintenait son intérieur au chaud. Les chercheurs ne pensent pas que Miranda ait encore complètement gelé, car elle aurait dû s’étendre, provoquant des fissures révélatrices à sa surface.
« Nous ne saurons pas avec certitude s’il y a un océan tant que nous n’aurons pas collecté plus de données », explique Nordheim.
« Nous extrayons le dernier élément scientifique possible des images de Voyager 2. Pour l’instant, nous sommes enthousiasmés par les possibilités et impatients de revenir étudier en profondeur Uranus et ses potentielles lunes océaniques. »
Cette nouvelle recherche a été publiée dans The Planetary Science Journal le 15 octobre.
