9 mars 2006 – De l’eau liquide est découverte sur Encelade, la sixième plus grande lune de Saturne

En parallèle, les instruments de Cassini ont également détecté des preuves d’une activité interne en cours juste en dessous de la région où les jets sont observés. En fait, il a mesuré les émissions thermiques des creux polaires sud, qui font d’Encelade le seul troisième corps planétaire connu – après la Terre et la lune de Jupiter Io – suffisamment actif géologiquement pour que sa chaleur interne soit détectée par des instruments de télédétection.En combinant toutes les données, les scientifiques ont formulé des hypothèses et examiné plusieurs modèles pour expliquer le processus des panaches. Ils ont exclu l’idée que les particules sont produites par ou expulsées de la surface de la lune par la vapeur créée lorsque la glace d’eau chaude se transforme en gaz.

Au lieu de cela, les scientifiques ont trouvé des preuves d’une possibilité beaucoup plus excitante – les jets pourraient éclater à partir de poches d’eau liquide proches de la surface au-dessus de 0 ° C. De plus, les poches d’eau liquide ne peuvent se trouver qu’à des dizaines de mètres sous la surface.La présence d’une telle activité hydrothermale peut donner un sens à d’autres bizarreries inexpliquées. En fait, lorsque Cassini s’est approché de Saturne, il a découvert que le système saturnien – en particulier l’anneau E de Saturne dans lequel Encelade est intégré, est rempli d’atomes d’oxygène.

« A l’époque, nous n’avions aucune idée d’où venait l’oxygène », a déclaré le Dr Candy Hansen, scientifique de Cassini au Jet Propulsion Laboratory de la NASA. « Nous savons maintenant qu’Encelade crache des molécules d’eau, qui se décomposent en oxygène et en hydrogène. »Les scientifiques constatent également une variabilité des activités des panaches à Encelade. « Même lorsque Cassini ne vole pas près d’Encelade, nous pouvons détecter que l’activité du panache a changé grâce à ses effets variables sur la soupe de particules chargées électriquement qui passent devant la lune », a déclaré le Dr Geraint Jones, de l’instrument d’imagerie magnétosphérique. (MIMI), Max Planck Institute for Solar System Research, Allemagne.

Les scientifiques ont encore de nombreuses questions. Pourquoi Encelade est-il actuellement si actif ? D’autres sites sur Encelade sont-ils actifs ? Cette activité aurait-elle pu être suffisamment continue au cours de l’histoire de la Lune pour que la vie ait eu une chance de s’installer à l’intérieur de la Lune ?Au printemps 2008, les scientifiques auront une autre chance d’observer Encelade lorsque Cassini volera à moins de 350 kilomètres, mais il reste beaucoup de travail après la fin de la mission principale de quatre ans de Cassini.« L’équipe du projet Cassini cherche peut-être des moyens de parcourir encore plus bas 350 kilomètres, en utilisant les excellentes capacités de Cassini pour réagir aux découvertes », a déclaré Jean-Pierre Lebreton, scientifique du projet Huygens de l’ESA.

« Il ne fait aucun doute que, avec la lune Titan, Encelade devrait être une très grande priorité pour nous. Saturne nous a donné deux mondes passionnants à explorer », a conclu Jonathan Lunine, scientifique interdisciplinaire Cassini et Huygens, Université d’Arizona (États-Unis).Encelade aquatiqueEn 1980, des télescopes ont révélé que l’un des anneaux de Saturne est centré sur l’orbite d’Encelade, une lune saturnienne de taille moyenne. C’était le premier indice qu’Encelade est un monde pas comme les autres.

Trouver du liquide eau est une quête fondamentale de la science planétaire. Parce que H ₂ O est le composé stable le plus simple des premier et troisième éléments les plus cosmiquement abondants, c’est l’une des molécules les plus courantes dans l’univers. Notre système solaire ne fait pas exception : lors de sa formation, les températures dans la nébuleuse protosolaire étaient suffisamment basses pour eau glace pourrait se condenser dans la plupart des endroits au-delà de ce qui est maintenant la ceinture d’astéroïdes. Les mondes solides de l’extérieur système solaire ont donc tendance à être riches en eau glace, et les lunes des planètes géantes comprennent généralement des parties à peu près égales de roche et glace.De notre point de vue paroissial en tant qu’entités biologiques, cependant, H ₂ O est le plus intéressant sous sa forme liquide, qui est essentielle pour le maintien de la vie sur Terre. Si la vie existe ailleurs, les meilleurs endroits pour la chercher sont ceux qui ont du liquide eau. Comparé à glace et vapeur d’eau, liquide eau est stable sur une plage étroite de température et de pression. Il est donc relativement rare dans le système solaire. Mais la grande lune de Jupiter, Europa, est au centre de l’attention des planétologues depuis la fin des années 1990, lorsque l’ orbiteur Galileo a découvert des preuves d’une eau océan sous la glace d’Europe surface. Plus récemment, l’ orbiteur Cassini a révélé un endroit qui non seulement héberge probablement des liquides eau mais lance aussi obligeamment de nouveaux échantillons de ce eau dans l’espace pour analyse par vaisseau spatial instruments. Cet endroit est Encelade – une lune de Saturne 500 km de diamètre.Connaissances antérieures à CassiniEncelade, découverte en 1789 par William Herschel, intrigue les astronomes depuis les années 1980. ¹Pendant près de 200 ans, il avait été un membre non distingué de la Saturne système, l’un des cinq satellites de taille moyenne faisant le tour de la planète entre le bord extérieur du système d’anneaux principal et l’orbite de de Saturne lune géante Titan . Le premier indice que quelque chose d’exceptionnel s’y passait est survenu au début des années 1980 lorsque des scientifiques utilisant des télescopes terrestres ont acquis de nouvelles images d’un faible anneau extérieur de Saturne—le Anneau en E, qui avait été découvert dans les années 1960. Ces images ont révélé que la luminosité de l’anneau culminait sur l’orbite d’Encelade. Ils ont également montré que contrairement à de Saturne d’autres anneaux, l’anneau E diffusait plus efficacement la lumière du soleil à des longueurs d’onde plus courtes, ce qui indiquait que l’anneau était dominé par des particules pas beaucoup plus grandes que la longueur d’onde de la lumière. Pulvérisation par des particules chargées dans de Saturne la magnétosphère éroderait ces particules de la taille d’un micron sur des échelles de temps allant de décennies à des centaines d’années, il fallait donc que quelque chose reconstitue l’anneau sur des échelles de temps comparables. Le pic de densité d’anneaux à Encelade indiquait que cette lune était la source probable.Peu de temps après, Voyager 1 et Voyager 2 vaisseau spatial a rendu les premières images détaillées d’Encelade et des autres grands Saturnien lunes. Le surfaces de la plupart des les lunes semblait ancienne, dominée par des cratères d’impact formés au début de l’histoire du système solaire. Mais Encelade avait l’air très différent. Une grande partie de ses surface était presque sans cratère; au lieu de cela, il était recouvert de fractures tectoniques qui s’étaient manifestement formées relativement récemment. Les images de Voyager ont également révélé qu’Encelade réfléchit environ 80% de la lumière solaire qu’elle intercepte et a donc l’albédo le plus élevé de tous les objets connus du système solaire. Spectroscopie au sol de la lumière solaire d’une longueur d’onde de 1 à 2,5 µm réfléchie par le surface d’Encelade et de ses lunes voisines ont montré les bandes d’absorption des vibrations moléculaires caractéristiques de eau glace, mais les impuretés qui assombrissaient le glace sur les autres lunes semblaient être presque absentes sur Encelade. Certains scientifiques ont émis l’hypothèse qu’une source de chaleur de marée à l’intérieur d’Encelade générait l’activité tectonique observée qui comprenait peut-être des éruptions de type geyser qui pourraient générer l’anneau E et recouvrir le surface avec propre glace.Dans les années 1990, l’observation par le télescope spatial Hubble d’une émission de 0,309 µm a révélé un autre type d’anneau : un Tournant autour de Saturne tore de molécules OH. Comme l’anneau E colocalisé, le tore OH semblait nécessiter une source continue de matériau au voisinage d’Encelade.

Une lune géologiquement activeLes mystères entourant Encelade en ont fait une cible prioritaire pour les Cassini Saturne orbiter, un projet conjoint de la NASA et de l’Agence spatiale européenne. Lancé en 1997 et arrivé à Saturne à la mi-2004, la tournée orbitale de quatre ans initialement prévue par Cassini Saturne Le système comprenait quatre survols rapprochés d’Encelade. Les deux premiers, en février et mars 2005, ont révélé une perturbation dans de Saturne champ magnétique près d’Encelade qui impliquait un grand obstacle électriquement conducteur au flux de plasma dans de Saturne magnétosphère. De plus, l’imagerie à distance a montré la présence d’un nuage de matière au-dessus du pôle sud. Sur la base des résultats magnétiques, les scientifiques de la mission ont décidé d’enquêter de plus près et ont abaissé l’altitude du troisième survol des 1000 km prévus à 170 km.

Au cours de ce survol de juillet 2005, un examen minutieux par l’ensemble des instruments de Cassini a changé à jamais notre compréhension d’Encelade. Les premiers résultats spectaculaires de plusieurs instruments ont été publiés dans un numéro spécial de Science du 10 mars 2006. Des images haute résolution de la région polaire sud ont révélé quatre fractures parallèles proéminentes, appelées rayures de tigre, entourées d’un paysage intensément perturbé sur le plan tectonique. L’absence de cratères d’impact impliquait que la perturbation s’était produite récemment, au cours des derniers millions d’années. Les cartes d’émission thermique ont révélé que les rayures du tigre étaient beaucoup plus chaudes que leur environnement. Le chauffage solaire seul ne pourrait pas expliquer cette chaleur ; les rayures de tigre doivent rayonner des gigawatts de chaleur interne.

La spectroscopie ultraviolette d’une occultation stellaire (c’est-à-dire une étoile passant derrière Encelade) a montré l’absorption de la lumière d’une longueur d’onde de 0,1 à 0,2 µm par un nuage de vapeur d’eau au-dessus du pôle sud. Le spectromètre de masse de Cassini a enregistré que le vaisseau spatial avait effectivement traversé le nuage; il a également révélé la présence de dioxyde de carbone, de méthane et de molécules organiques plus complexes. De toute évidence, les ions dérivés du nuage avaient causé la perturbation magnétique observée lors des survols précédents. Le détecteur de poussière du vaisseau spatial a révélé un nuage de particules de la taille d’un micron au-dessus du pôle sud. Des images dramatiques prises quelques mois plus tard montraient plusieurs jets de particules émanant des rayures du tigre et se combinant pour former un vaste panache qui avait été aperçu dans les images précédentes. Les spéculations sauvages de 20 ans plus tôt se sont avérées exactes : Encelade est en effet en train de cracher des panaches de gaz ressemblant à des geysers et glace particules dans l’espace autour Saturne. Les panaches génèrent l’anneau E et peuplent également un Tournant autour de Saturne tore de molécules H ₂ O qui se dissocient pour produire le tore OH découvert par Hubble . Encelade est devenue la première espèce géologiquement active glace monde.    La découverte d’une activité éruptive sur Encelade est l’une des découvertes les plus importantes des sciences planétaires de ces dernières années. D’une part, Encelade fournit un banc d’essai pour comprendre ce que les mondes glacés peuvent faire. De nombreuses lunes riches en glace dans le système solaire ont été façonnés par des processus similaires à ceux qui se produisent actuellement sur Encelade, de sorte que la lune nous donne une chance de comprendre ces processus en les observant en action.

A titre d’exemple, le surface de la plus grande lune de Jupiter, Europe, est parsemée de mystérieuses doubles crêtes avec des fissures centrales, des caractéristiques qui ressemblent à bien des égards aux rayures de tigre d’Encelade. La modélisation de la production de chaleur et de vapeur des rayures de tigre d’Enceladan a permis aux scientifiques de tester des modèles de chauffage par friction développés pour expliquer les crêtes d’Europan. De plus, liquide eau éventuellement présent sur Encelade, couplé à la richesse chimique suggérée par les données du spectromètre de masse, pourrait fournir un environnement où la vie pourrait être possible si suffisamment d’énergie était disponible. Enfin, le panache d’Enceladan livre le matériau de la zone active et potentiellement habitable directement, en quelques minutes, à l’endroit où il peut être échantillonné par vaisseau spatial instruments. Cela permet l’étude détaillée des conditions souterraines sans les inconvénients et les frais d’atterrissage sur le surface et percer à travers glace. Après la découverte initiale de l’activité sur Encelade, l’ équipe de Cassini a planifié une série d’observations de suivi de plus en plus détaillées. Une fois qu’ils ont déterminé que le risque pour le vaisseau spatial était minime, ils ont ajusté la trajectoire du survol d’Encelade au début de 2008 de la mission – le dernier initialement prévu – pour passer beaucoup plus profondément à travers le panache nouvellement découvert. Une prolongation de deux ans de la mission originale de quatre ans, de la mi-2008 à la mi-2010, comprenait sept survols supplémentaires à proximité d’Encelade à des altitudes aussi basses que 25 km; la dernière prolongation de sept ans en comprend 12 autres.   La trajectoire et vaisseau spatial l’orientation lors de chaque survol est optimisée pour des objectifs scientifiques spécifiques. Les survols bas à travers le panache permettent un échantillonnage direct de sa structure et de sa composition. Des survols rapprochés sur une gamme de trajectoires permettent une cartographie du champ de gravité d’Encelade ; les survols plus éloignés sont appropriés pour surface cartographie. D’autres survols sont conçus pour sonder à distance le panache par des occultations stellaires de lumière UV. Les données des survols déjà effectués ont grandement amélioré les observations de découverte et nous aident à construire une image complète de la lune et son activité et comprendre son fonctionnement.

Énergie marémotrice

Le taux actuel de perte de chaleur à travers la région polaire sud active peut être étudié avec le radiomètre IR de Cassini ; l’idée est de mesurer l’émission thermique totale observée et de soustraire l’émission attendue du rerayonnement de la lumière solaire absorbée seule. La meilleure estimation ⁷du taux de perte de chaleur est de 16 GW, un nombre étonnamment élevé qui défie toute explication facile. Encelade est trop petite pour être chauffée de manière significative par la désintégration des isotopes radioactifs à l’intérieur, un mécanisme qui génère une grande partie de l’activité volcanique et tectonique sur Terre. La masse de la lune, mesurée précisément par son influence gravitationnelle sur la trajectoire de Cassini , implique une densité 1,7 fois celle de eau glace mais seulement environ 45 à 65% de celle des composants rocheux plausibles. La composition en vrac déduite en masse est d’environ 45 % glace et 55 % de roche. La fraction rocheuse comprend inévitablement des isotopes radioactifs, mais si leur composition est typique de ce que l’on trouve dans le système solaire, ils ne produiraient que 0,3 GW, bien moins que la puissance rayonnée observée.

Au lieu de cela, le moteur thermique à l’origine de l’activité d’Encelade est presque certainement un courant de marée. Pendant l’orbite excentrique de la lune autour Saturne, la distance séparant les deux varie d’environ 1 %. L’échauffement résulte de la dissipation produite par la déformation rythmique d’Encelade selon l’amplitude et la direction de de Saturne les forces de marée changent continuellement.  L’excentricité, qui serait autrement atténuée par la dissipation, est maintenue par les perturbations de la plus grande lune Dione, qui est dans un Résonance de période orbitale 2: 1 avec Encelade. Le taux de réchauffement de la marée qui en résulte dépend à la fois de l’amplitude de la déformation de la marée, déterminée par la rigidité du satellite, et de la viscosité effective des régions déformantes. Aucune de ces qualités ne peut être observée, mais elles peuvent être estimées à l’aide de modèles de la structure intérieure d’Encelade.

En effet, il est possible de construire des modèles intérieurs dissipant plus de 16 GW à partir des marées d’excentricité. Mais d’autres contraintes sont plus difficiles à satisfaire. Dissipation à l’intérieur Saturne conduit à des couples de marée qui entraînent les lunes loin de la planète, tout comme la dissipation des marées soulevées sur Terre par notre lune pousse notre lune vers l’extérieur. Pour cette raison, les emplacements de de Saturne les lunes peuvent être utilisées pour limiter les taux de dissipation à l’intérieur de la planète. La contrainte sur Saturne, à son tour, limite le taux de dissipation en régime permanent au sein d’Encelade. ⁸C’est parce que la dissipation dans Saturne, qui augmente à la fois l’excentricité orbitale d’Encelade (via la résonance Dione) et sa distance moyenne de Saturne, doit être mis en balance avec la dissipation dans Encelade, ce qui diminue l’excentricité et la distance moyenne. Le taux de dissipation maximal en régime permanent n’est que de 1,1 GW, soit moins de 10 % du taux de perte de chaleur observé.

L’inadéquation de l’ordre de grandeur rend peu probable qu’Encelade ait émis de la chaleur à son taux élevé actuel tout au long de son histoire. Peut-être que l’orbite et le taux de réchauffement des marées sont relativement stables et qu’Encelade libère la chaleur épisodiquement. Peut-être la lune manifeste une oscillation couplée du taux de dissipation et de l’excentricité orbitale. Dans les deux cas, nous avons la chance d’être arrivés à Encelade pendant ce qui semble être une période exceptionnellement active.

Où se produit la dissipation des marées à Encelade ? Les preuves indirectes impliquent que la lune est différencié, comme illustré à la figure , avec un noyau de silicate plus dense et un extérieur eau et glace coquille. Un élément de preuve est le flux de chaleur élevé, ce qui implique probablement que le glace la fraction est molle et a été épisodiquement au moins partiellement fondue ; la fusion facilite la séparation du silicate plus dense du glace. Le noyau de silicate est probablement trop rigide pour une dissipation significative. En revanche, tout liquide eau est probablement insuffisamment visqueux, de sorte que la génération de chaleur est probablement concentrée dans le glace coquille. L’activité polaire sud implique que la région a des températures souterraines relativement élevées et donc une rigidité relativement faible de la calotte glaciaire, de sorte que la déformation et le réchauffement des marées y seront concentrés. La concentration locale du chauffage peut donc s’auto-entretenir, bien qu’il ne soit pas clair comment l’activité s’est concentrée dans une petite région d’Encelade pour commencer.

Surface et panache

La glace d’Encelade surface porte les cicatrices d’une longue histoire d’activité géologique. Ses parties les plus anciennes, à en juger par le nombre de cratères d’impact superposés, ont plusieurs milliards d’années. Mais même ces régions ont été modifiées, comme en témoignent leurs cratères, plus plats que ceux d’autres Saturne satellites. L’une des causes de la planéité est l’effondrement visqueux, qui implique des températures souterraines élevées et donc de faibles glace viscosité à un certain moment depuis la formation des cratères. Une autre cause, semble-t-il, est l’enfouissement par une couverture de neige comme un matériau fin, probablement d’anciennes éruptions de panaches. Ailleurs, l’ancien paysage de cratères a été détruit par une fracturation tectonique intense et diversifiée qui, selon le dénombrement des cratères, remonte à au moins plusieurs centaines de millions d’années. Le moteur thermique qui alimente actuellement l’activité polaire sud a dû fonctionner, au moins par intermittence, depuis très longtemps.

Les terrains les plus jeunes d’Encelade, l’activité continue du panache illustrée, et l’activité thermique sont toutes centrées presque parfaitement sur le pôle sud. Cet alignement n’est probablement pas une coïncidence. Toute l’activité aurait pu, par exemple, créer une région souterraine de densité anormalement faible qui a amené Encelade à changer d’orientation et à aligner son axe de rotation dans la direction la plus stable, c’est-à-dire le long de l’axe du moment d’inertie maximal. Au sud d’une ceinture de crêtes accidentées à une latitude d’environ 50° sud, les cratères d’impact sont presque totalement absents ; évidemment, tout le pôle sud surface a été retravaillé au cours du dernier million d’années. Au centre du terrain polaire sud se trouvent les quatre fractures parallèles en forme de tigre, chacune d’environ 130 km de long. Comme on le voit sur la figure, chacun comprend un creux central chaud d’environ 0,5 km de profondeur, source des jets de panache, entourée de remparts surélevés de part et d’autre séparés d’environ 2 km.

Les nombreux jets de particules et de gaz individuels qui émergent des bandes de tigre fusionnent en altitude pour produire un panache unique qui s’étend sur plusieurs milliers de kilomètres avant de perdre son identité et de fusionner avec l’anneau E. Le panache a deux composants observables : de taille micronique glace grains visibles en lumière réfléchie et analysés in situ par le détecteur de poussière et les instruments à plasma de Cassini , et gaz détectable par spectrométrie UV des occultations stellaires, in situ par le spectromètre de masse de Cassini et, lorsqu’il est ionisé, par les instruments à plasma de Cassini et magnétomètre. Le composant gazeux est principalement vapeur d’eau, assaisonné d’un riche mélange d’espèces mineures. La plupart des particules sont à environ 99 % eau glace et 1 % de sel.

This often gives rise to a special "cool" type of volcanism, #cryovolcanism, that might produce subsurface liquid water oceans on these ice moons, e.g. #Europa, #Enceladus, or the often underrated and forgotten #Triton, hiding under their hostile-looking ice crusts. pic.twitter.com/t8ihzKFnJ0

— Klaus Paschek (@AstroBioKlaus) February 3, 2023

Encelade contient-il du liquide eau?Une question d’un grand intérêt pour les planétologues est de savoir si le liquide eau existe sous la glace surface d’Encelade. Eau pourrait se produire à plusieurs endroits : en tant que océan entre le noyau de silicate et le glace croûte, comme une mer polaire sud plus locale sous la glace coquille, ou en tant que corps localisés de eau dans le glace coquille elle-même. Un mondial océan découplerait le glace coquille du noyau. Cela permettrait une plus grande distorsion de la coque par les marées et faciliterait la génération des 16 GW observés de chaleur des marées. Cependant, une partie de ce océan gèlerait à moins qu’une chaleur suffisante ne soit disponible loin du pôle sud ou du glace shell était très isolant, et il n’est pas clair que l’un ou l’autre de ces critères soit rempli. Une mer polaire sud localisée serait plus facile à maintenir, étant donné le flux de chaleur polaire sud élevé.

Preuve chimique d’un océan d’une certaine sorte provient de la composition salée de la glace grains dans le panache. Il est difficile de produire du salé glace céréales sauf par congélation rapide de liquide salé eau. La composition en sel est similaire à celle attendue pour le liquide eau qui a atteint l’équilibre chimique avec un noyau de silicate, de sorte que le eau n’est probablement pas simplement de la fonte locale produite dans le glace coquille. Cependant, certains gaz de panache, en particulier le dioxyde de carbone et le méthane, sont plus abondants que leur solubilité dans eau indiquerait. Plutôt que d’avoir leurs origines dans un océan, au moins certains gaz de panache peuvent être introduits à partir d’un réservoir séparé qui fait partie d’un système de plomberie complexe sous les rayures de tigre.Le salé glace les céréales fournissent des preuves irréfutables que eau est suffisamment proche de la surface d’Encelade pour les particules congelées instantanément eau pour arriver réellement au surface. Juste à quel point ça eau est cependant sujette à débat. Le plus élevé mesuré surface les températures près des rayures de tigre sont d’environ 190 K, bien en dessous de la température de fusion de eau. Cependant, les évents eux-mêmes peuvent avoir moins d’un mètre de large, trop étroits pour que leur émission thermique soit détectable par Cassini . Si c’est le cas, ils pourraient être assez chauds pour le liquide eau exister près de la surface. Et, bien sûr, les températures augmentent inévitablement avec la profondeur, bien que les détails dépendent de l’efficacité du transport de la chaleur.

Un des premiers modèles de formation de panache proposait une ébullition explosive de liquide eau près de surface. Ce mécanisme pourrait facilement générer la haute densité observée de sels salés surgelés glace particules. Cependant, il peut être difficile de fournir de la chaleur au eau surface assez rapidement pour empêcher l’ébullition rapide eau du gel. Une possibilité alternative est esquissée dans la figure  : Le eau s’évapore plus lentement dans les chambres sous pression et fuit vers le surface le long de fissures étroites pour produire les panaches. Dans ce scénario, le défi consiste à introduire le flash-gelé glace grains dans le flux de panache. Peut-être sont-ils générés par des bulles qui éclatent lorsque des gaz de panache autres que H ₂ O atteignent le eau surface.

Vivre!

La vie s’est-elle développée dans les conditions chaudes et humides que nous soupçonnons d’exister au sein d’Encelade ? Une réponse positive aurait de profondes implications pour l’ubiquité de la vie dans le cosmos et sa capacité à se développer indépendamment de l’apport d’énergie solaire ou stellaire. Même si la réponse est négative, comprendre à quel point Encelade est proche de pouvoir supporter la vie nous en dirait long sur le développement potentiel d’environnements habitables ailleurs dans le monde. système solaire et au-delà. La chimie du panache d’Enceladan indique que les éléments essentiels au maintien de la vie terrestre sont probablement présents à la source du panache. Mais même liquide eau et tous les produits chimiques nécessaires ne garantissent pas qu’un environnement est habitable. L’environnement doit avoir suffisamment d’énergie chimique disponible, et nous ne savons pas si c’est le cas dans le surface d’Encelade. Certes, le sous-sol sera dépourvu de lumière solaire, la source d’énergie ultime pour presque toute la vie sur Terre, y compris les célèbres communautés d’évents hydrothermaux en haute mer qui dépendent de l’oxygène de l’eau de mer dérivé de la photosynthèse près de la surface. Cependant, quelques micro-organismes terrestres connus exploitent directement les sources d’énergie chimiques et sont véritablement indépendants de la lumière solaire. Par exemple, certains micro-organismes trouvés dans les basaltes du fleuve Columbia vivent de l’hydrogène dérivé des réactions roche-eau.Des écosystèmes analogues sur Encelade peuvent être possibles, alimentés, par exemple, par des oxydants produits par l’irradiation de surface glace par plasma dans de Saturne magnétosphère ou par l’hydrogène issu de la décomposition thermique du méthane. La question de savoir si des conditions appropriées ont existé en permanence sur Encelade suffisamment longtemps pour que la vie se développe et survive est une autre question, qui restera sans réponse jusqu’à ce que nous comprenions mieux à la fois la rapidité avec laquelle la vie s’est développée sur Terre et la stabilité de l’activité sur Encelade.

Aussi magnifiques que soient les réalisations de Cassini et promettent de l’être, il reste encore beaucoup à apprendre après ses derniers survols rapprochés d’Encelade fin 2015. Par exemple, le spectromètre de masse du vaisseau spatial ne peut pas mesurer des masses supérieures à 100 unités de masse atomique, il est donc aveugle. aux molécules organiques complexes qui pourraient révéler à quel point l’évolution chimique organique a progressé sur Encelade. Les meilleures images de Cassini des évents actifs ont une résolution d’environ 10 mètres dans le visible et des centaines de mètres dans l’IR. Ce n’est pas assez bon pour résoudre les détails des évents eux-mêmes et, de plus, Cassini manque d’instruments tels qu’un radar pénétrant dans la glace pour sonder les conditions sous les évents. Cassini non plusmesurer directement la flexion des marées d’Encelade pour comprendre le moteur thermique qui alimente l’activité de ventilation et déterminer l’étendue de tout sous-sol océan.Une mission de suivi avec une instrumentation améliorée et une trajectoire optimisée pour la science d’Encelade pourrait fournir des réponses définitives à bon nombre de nos questions sur cette lune, en particulier concernant les conditions physiques et chimiques à la source du panache et l’habitabilité de l’environnement souterrain. En théorie, une telle mission pourrait détecter une activité biologique en repérant des signatures biochimiques dans les matériaux de panache éjectés. Plusieurs études de mission ont été réalisées depuis la découverte d’activité en 2005. Certains impliquent des orbiteurs Encelade; d’autres, des atterrisseurs ; certains voleraient même à travers le panache et renverraient des échantillons sur Terre.Les études les plus récentes, réalisées pour l’enquête décennale sur les sciences planétaires de 2010, ont conclu qu’un orbiteur Encelade serait la prochaine étape la plus rentable et qu’il pourrait être réalisé pour environ 2 milliards de dollars. ¹⁸Parmi les grandes missions recommandées par l’enquête décennale, l’orbiteur Encelade était le moins cher, mais d’autres se classaient plus haut en priorité : l’orbiteur ex aequo à la quatrième place parmi les grandes missions recommandées à démarrer au cours de la prochaine décennie. Malheureusement, les budgets actuels de la NASA projetés peuvent avoir un financement insuffisant, même pour la grande mission la plus prioritaire, pour collecter des roches martiennes pour un retour ultérieur sur Terre. Donc, nous devrons peut-être attendre un moment avant un autre vaisseau spatial sonde les mystères d’Encelade. En attendant, la riche moisson de données de Cassini occupera les scientifiques planétaires pendant des années.Encelade

Encelade est une petite lune glacée de Saturne qui est géologiquement active, avec une région tectonisée sans cratère au pôle sud caractérisée par une émission thermique excessiveet des geysers de grains de glace salés, de vapeur d’eau et de composés organiques. Encelade peut subir des cycles d’activité et de dormance. L’activité découle probablement de l’ouverture et de la fermeture des fissures entraînées par les marées, permettant aux fractures chaudes et remplies d’eau d’être périodiquement exposées au vide, générant ainsi des panaches éruptifs. Il possède une mer régionale sous le terrain polaire sud (SPT), mais probablement pas un océan global. Sa coque peut subir une convection localement sous le SPT, mais pas globalement. À des époques antérieures, d’autres parties de la surface d’Encelade subissaient probablement des processus similaires à ce que nous voyons au SPT aujourd’hui. Parce qu’elle possède de l’eau liquide, une source d’énergie et des molécules organiques, et parce que ses geysers proviennent probablement de la mer régionale en contrebas, Encelade abrite un environnement potentiellement habitable.Le 9 mars 2006, de l’eau liquide est découverte sur Encelade, la sixième plus grande lune de Saturne, alimentant des geysers aux pôles. Aujourd’hui, on pense qu’un océan mondial entier existe sous la surface gelée