De nouvelles recherches indiquent que les océans cachés sur les lunes glacées autour des planètes extérieures pourraient bouillir en raison du chauffage de marée, expliquant des caractéristiques de surface inhabituelles. L'étude, publiée dans Nature Astronomy, se concentre sur des lunes plus petites comme Enceladus, Mimas et Miranda. L'auteur principal, Max Rudolph de l'UC Davis, met en lumière les processus qui façonnent ces mondes sur des millions d'années.
Les lunes glacées orbitant les planètes extérieures du système solaire sont emprisonnées dans d'épaisses coquilles de glace, certaines abritant de vastes océans sous la surface liquides. Ces environnements intéressent les scientifiques car l'eau liquide est essentielle à la vie telle que connue sur Terre. Une étude récente dans Nature Astronomy examine les processus dynamiques sous ces surfaces gelées, suggérant que les forces de marée peuvent entraîner l'ébullition dans des océans cachés. Le chauffage de marée se produit lorsque ces lunes orbitent des planètes massives, les interactions gravitationnelles avec les lunes voisines causant des fluctuations des niveaux de chaleur. Lorsque le chauffage augmente, la coquille de glace fond par le bas et s'amincit ; lorsque diminue, la coquille s'épaissit par regel. Dans des recherches antérieures, l'équipe a trouvé que l'épaississement de la glace augmente la pression, contribuant à des caractéristiques comme les fractures « rayures de tigre » sur la lune de Saturne Enceladus. Ce nouveau travail explore l'inverse : l'amincissement de la glace réduit la pression interne, pouvant faire bouillir l'océan sous-jacent. Sur des lunes plus petites comme Enceladus, Mimas de Saturne et Miranda d'Uranus, la chute de pression peut atteindre le point triple, où coexistent glace, eau liquide et vapeur. Pour Miranda, ce processus pourrait expliquer ses énormes crêtes et falaises abruptes appelées coronae, observées par la sonde Voyager 2. Mimas, de moins de 250 miles de large et connue pour son cratère massif lui valant le surnom de « Death Star », montre un léger balancement suggérant un océan caché malgré son aspect inactif. En revanche, les lunes plus grandes comme Titania subissent des fissures dans la glace avant des conditions d'ébullition, menant à des cycles d'amincissement et d'épaississement. « Toutes ces satellites ne sont pas connues pour avoir des océans, mais nous savons que certaines en ont », a déclaré Max Rudolph, professeur associé de sciences de la Terre et des planètes à l'Université de Californie, Davis et auteur principal. « Nous nous intéressons aux processus qui façonnent leur évolution sur des millions d'années et cela nous permet de réfléchir à ce qu serait l'expression de surface d'un monde océanique. » Les coauteurs incluent Michael Manga de l'UC Berkeley, Alyssa Rhoden du Southwest Research Institute à Boulder, et Matthew Walker du Planetary Science Institute à Tucson. La recherche a été soutenue en partie par la NASA.