Les astronomes américains ont élucidé le mystère des "rayures de tigre", ces fractures sombres régulières dans la région polaire sud d'Encelade, lune glacée de Saturne. Un mécanisme unique lié à ses forces internes.
Photo ci-dessus : les "rayures de tigre" dans la région polaire sud d'Encelade. De droite à gauche : Alexandrie, Le Caire, Bagdad, Damas et "E" (désignation non officielle). (NASA/ESA/JPL/SSI)
Découvertes en 2005 par la sonde Cassini, ces "rayures de tigre" portent les noms de lieux des contes des Mille et Une Nuits. Elles consistent en cinq fractures d'environ 130 km de long, 2 km de large et 500 m de profondeur, espacées régulièrement de 35 km. Des panaches de vapeur d'eau, cristaux de glace, azote et composés organiques s'en échappent en permanence, faisant d'elles les structures les plus actives d'Encelade.
Geysers de vapeur d'eau, cristaux de glace, azote et composés organiques au-dessus des "rayures de tigre", capturés par Cassini le 21 novembre 2009. (NASA/JPL)
Aucun autre monde glacé du Système solaire ne présente un schéma aussi régulier. Jusqu'ici, aucun modèle n'expliquait leur localisation exclusive au pôle Sud, leur espacement précis et leur unicité. Mais les calculs de Douglas Hemingway et ses collègues, publiés le 9 décembre dans Nature Astronomy, apportent des réponses convaincantes.
Les éjections proviennent d'un océan souterrain global, sous une croûte glacée de 8-9 km d'épaisseur au pôle Sud. Cet océan reste liquide grâce au chauffage par forces de marée : Encelade, de 500 km de diamètre, n'est pas parfaitement sphérique et suit une orbite elliptique autour de Saturne. Étirée et comprimée toutes les 1,5 jours, elle génère de la chaleur par friction interne, plus intense aux pôles où la glace est la plus mince.
Selon Hemingway et al., une période de moindre chauffage tidal a permis un léger épaississement de la croûte, augmentant la pression de l'océan. Aux pôles, la glace plus fine a craqué sous la tension, formant la première faille : Bagdad Sulcus, passant au-dessus du pôle sud sélénographique. Orientée à 30° des forces tidal maximales, elle s'est propagée jusqu'à l'océan. Cela explique pourquoi seule une région polaire est affectée.
L'ouverture de Bagdad a permis à l'eau océanique de geler et s'évaporer au contact du vide spatial, créant des éruptions persistantes qui empêchent sa recongélation. 90 % des matériaux retombent, formant des crêtes de 100 m de haut et 3 km de large de part et d'autre, augmentant les contraintes de flexion à 35 km de distance. Ainsi naissent Le Caire et Damas.
Cet espacement de 35 km correspond à une croûte de 8-9 km, validé par topographie, gravité et libration. Le processus prend environ un million d'années.
Le Caire et Damas deviennent actives à leur tour, générant des crêtes qui fracturent la glace plus loin : Alexandrie et le rift incomplet "E". Ce mécanisme évoque l'espacement des volcans terrestres sur points chauds, adapté à la glace.
Le cycle peut s'arrêter si les éruptions faiblissent, la glace s'épaissit ou la gravité (plus forte sur Ganymède, Callisto, Titan) empêche les fractures. Cette théorie innovante reste à affiner.
Article initialement publié dans le magazine ZENIT. Découvrez l'astronomie, l'exploration spatiale, la météo et le climat avec des analyses approfondies mensuelles. Plus d'infos ici.
