Encelade, paradis glacé

Un petit corps céleste blanc, parcouru de sillons bleus, en orbite autour de la deuxième planète la plus grosse du Système solaire. Il suffit de regarder les photos fournies par la sonde Cassini de la NASA : Encelade est sublime. Elle recèle en outre des mystères qui pourraient bien nous en apprendre beaucoup sur l’origine de la vie…

Un visage qui se dessine

Les observations de l’astronome britannique William Herschel (1738 – 1822) permirent de découvrir, durant la seule année 1789, les satellites Titan et Obéron (qui orbitent autour d’Uranus), ainsi que Mimas et Encelade (qui orbitent autour de Saturne). Elles furent baptisées sous ce nom après la mort de l’astronome par son fils John, qui respecta ainsi la tradition de nommer les corps célestes du Système solaire selon les grandes figures de la mythologie grécoromaine. Encelade était un géant de la mythologie grecque, fils de Gaïa et d’Ouranos. Lors de la guerre qui opposa les dieux de l’Olympe et les Géants (appelée la Gigantomachie), Encelade fut terrassé par Athéna, qui l’écrasa sous la Sicile. Les éruptions volcaniques et les secousses telluriques passent pour être le souffle et les mouvements du géant sous la Terre.

Il fallut attendre presque deux siècles pour que le satellite commence à dévoiler une part de ses mystères. En 1980, la sonde américaine Voyager 1 dévoile une première photo d’assez faible résolution, que compensera largement Voyager 2 en août 1981. Grande surprise : Encelade, blanche et lisse, présente peu de cratères à sa surface, indice d’une activité géologique récente, ce qui semble étonnant pour un corps aussi petit.

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De gauche à droite, Encelade photographiée par Voyager 1 et Voyager 2.

Et puis le 30 juin 2004 marque le début d’une nouvelle ère dans la connaissance d’Encelade. Après un voyage de plus de 3 milliards de kilomètres qui aura duré 7 ans, la sonde américaine Cassini parvient en 2004 autour de l’orbite de Saturne. Elle effectuera plusieurs survols rapprochés d’Encelade, qui dévoileront un autre visage du satellite. Toujours aussi blanche, Encelade est striée de rayures aux accents bleutés – surnommées « rayures de tigre » – surtout dans sa zone sud, qui ne contient par ailleurs aucun cratère. Depuis, les découvertes ne cessent de s’accumuler, faisant d’Encelade l’un des objets les plus fascinants de notre Système Solaire.

Au sud de nulle part

Pourtant, rien ne destinait Encelade à devenir aussi prometteuse. Il faut bien le dire : Encelade surprend sans cesse, déjoue tous les pronostics, et incite à l’approcher toujours un peu plus. Situé au sein de l’anneau E de Saturne, le plus externe après l’anneau de Phœbé, Encelade est un petit corps céleste d’environ 500 kilomètres de diamètre. Elle est composée d’un noyau rocheux de 370 kilomètres de diamètre. Sa surface est recouverte d’une épaisse couche de glace, bien plus ténue au pôle sud.

Et c’est au pôle sud, justement, que se concentrent la plupart des mystères d’Encelade. 101 geysers en éruption y éjectent un liquide composé de vapeur d’eau, de particules de glace et de molécules organiques simples. Ils se situent près de ces quatre énormes « rayures de tigre » (d’ailleurs similaires à celles du satellite Europe, en orbite autour de Jupiter) qui sont en réalité des failles d’environ 2 kilomètres de large, 130 kilomètres de long et près de 500 mètres de profondeur.

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C’est en 2014 que Cassini détecte la présence d’un océan sous la surface d’Encelade. A l’époque, le modèle des chercheurs prévoit un océan d’une profondeur d’environ 10 kilomètres, enfoui à 40 kilomètres sous la surface glacée du satellite, en contact direct avec son noyau rocheux. L’eau, toujours d’après les publications de l’époque, remonte jusqu’à la surface au travers d’étroites fissures, poussée par l’intense champ de force gravitationnel généré par Saturne.

Mais en 2016, ce modèle s’écroule. Il est en effet incohérent. Du fait de la force gravitationnelle générée par Saturne, Encelade oscille sur elle-même, et de tels mouvements ne peuvent s’expliquer que d’une seule façon : cet océan ne serait pas situé seulement au pôle sud, mais bien partout sur le satellite, recouvert d’une couche de glace dont l’épaisseur varie entre une vingtaine de kilomètres et moins de cinq kilomètres dans le cas du pôle sud, éternel cœur des secrets d’Encelade ! Par ailleurs, les données de Cassini y font état d’un fort dégagement de chaleur, généré par le noyaux rocheux. Oui, là-dessous, l’eau est chaude. Et salée, comme sur Terre.

La prochaine question est essentielle, tout le monde se la pose, et pour une fois légitimement : et si quelque chose nageait dans ces eaux ?

Il était une fois la vie

L’océan d’Encelade est-il hospitalier pour l’apparition et le développement de la vie ? Oui. Avec Titan (une autre lune de Saturne) et Europe (sur laquelle Hubble aurait récemment repéré des panaches de vapeur), ils forment un trio de beaux espoirs dans notre quête de vie dans le Système solaire. Sous la glace, là-bas, à environ 1,3 milliards de kilomètres de la Terre, de l’eau à un pH de 11 ou 12 frémit, circule, bouillonne. Elle contient peut-être de l’hydrogène, une source d’énergie favorable à la vie. Et qui sait, une vie bactérienne ? La sonde Cassini, dont les instruments ont plus de vingt ans et n’ont pas été conçus pour cela, n’est pas en mesure de le détecter.

Cheminée hydrothermale

Cheminée hydrothermale

La recherche de la vie sur Encelade pourrait aussi répondre à la question de l’apparition de la vie sur Terre. Rechercher ailleurs les raisons de notre arrivée ici… Si la curieuse chimie du vivant a mené à l’apparition de micro-organismes dans l’océan souterrain d’Encelade, alors la théorie qui explique que la vie sur Terre est apparue près des cheminées hydrothermales des dorsales océaniques se trouverait renforcée.

Chris McKay, scientifique à la NASA Ames Research Center, explique :

Ce qu’on recherche n’est pas la vie, mais la compréhension de la nature de la vie.

Les futures missions

La couche de glace qui recouvre le pôle sud d’Encelade étant plus réduite que ce que la communauté scientifique pensait auparavant, les futures missions destinées à en percer les secrets s’en trouvent facilitées.

La mission Enceladus Life Finder (ELF) proposée par Jonathan Lunine (de l’Université d’Ithaque à new York), souhaite poursuivre le travail de Cassini, afin de détecter et d’identifier la présence des briques essentielles du grand mur de la vie, les acides aminées. La mission ELF a été proposée au programme Discovery de la NASA, qui offre jusqu’à 500 millions de dollars à des petites missions spatiales. Malheureusement, le financement a été rejeté en 2015 au profit d’une mission focalisée sur des astéroïdes et sur Vénus. Mais Lunine ne désespère pas et compte bien proposer à nouveau cette mission à la NASA.

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Une autre mission, au nom encore plus éloquent – LIFE, pour Life Investigation for Enceladus – propose une approche alternative, et à vrai dire plus ambitieuse : rapporter des échantillons des cette vapeur d’eau sur Terre pour les analyser. Peter Tsou, leader du projet, explique :

Nous n’avons même pas d’instruments sur Terre pour détecter la vie. Nous ne sommes mêmes pas sûrs de ce qu’est la vie. Si nous envoyons là-bas des instruments pour des analyses in situ, ils seront toujours extrêmement limités, et l’information reçue en retour ne sera pas définitive.

Le retour d’un ou de plusieurs échantillon permettrait selon lui d’accéder plus facilement à un consensus de la communauté scientifique. Pour le moment, deux problèmes se posent pour le financement de la mission par la NASA. La mission LIFE est censée utiliser des batteries au plutonium, hors l’agence spatiale américaine refuse de financer au travers de son programme Discovery des missions utilisant des sources d’énergie nucléaire. Et selon Peter Tsou, la NASA craint également le risque de contaminations par d’éventuels germes extraterrestres…

Que la vie soit possible sur Encelade, ne signifie pas forcément que la vie y existe bel et bien. Il n’est toutefois pas interdit d’espérer, en attendant de prochaines missions. Toujours est-il que si, dans l’immensité du cosmos, un Système Solaire – le nôtre – accueille deux corps célestes sur lesquels la vie est présente – la Terre et Encélade – alors la vie foisonne dans l’Univers…

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