Sur la lune Encelade de Saturne, l’océan semble onduler

Un artiste montrant une vue claire de l’intérieur de la lune de Saturne Encelade. Un aérosol de particules de glace, de vapeur d’eau et de particules organiques provenant de fractions de la région polaire sud de la lune. Crédit: NASA / JPL-Caltech

Enterré sous 20 kilomètres de glace, l’océan souterrain d’Encelade – l’un d’entre eux SaturneSes lunes semblent être des courants battants similaires à ceux de la Terre.

La théorie dérivée de la forme de la croûte glacée d’Encelade remet en question la croyance répandue selon laquelle l’océan global de la lune est homogène, à l’exception d’un mélange vertical causé par la chaleur du noyau de la lune.

Encelade, une petite sphère gelée d’environ 500 km de diamètre (environ 1/7 du diamètre de la lune terrestre), est la sixième plus grande lune de Saturne. Malgré sa petite taille, Encelade a attiré l’attention des scientifiques en 2014 lorsqu’il a survolé la surface de la lune Cassini Le vaisseau spatial a détecté des preuves de son vaste environnement souterrain et a prélevé des échantillons d’eau provenant d’explosions de type geyser qui se produisent à travers des fissures dans la glace en Antarctique. C’est l’un des rares endroits du système solaire avec de l’eau liquide (un autre emplacement JupiterMoon Europa), ce qui en fait une cible d’intérêt pour les astrobiologistes à la recherche de signes de vie.

Vue globale d'Enceladus avec prune

Cette illustration montre la lune glacée Encelade de Saturne avec une colonne de glace, de vapeur d’eau et de particules organiques dispersées à partir de fractures dans la région polaire sud de la lune. Crédit: NASA / JPL-Caltech

L’océan d’Encelade est presque complètement différent de celui de la Terre. La circonférence de la Terre est relativement peu profonde (3,6 kilomètres de profondeur en moyenne), elle couvre les trois quarts de la surface de la planète, elle est plus chaude dans la partie supérieure des rayons du soleil et plus froide dans les profondeurs près du fond marin, et elle a des courants qui sont affectés par les vents; Pendant ce temps, Encelade semble s’étendre sur le globe et avoir un océan juste en dessous de sa surface d’au moins 30 kilomètres de profondeur et refroidi au sommet près de la croûte de glace et réchauffé au fond par la chaleur du noyau de la Lune.

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Malgré leurs différences, Anna Lobo (MS ’17), étudiante diplômée de l’Institut de technologie de Californie, note que les océans d’Encelade ont des courants similaires à ceux de la Terre. Le travail s’appuie sur des mesures par Cassini En plus des recherches d’Andrew Thompson, professeur de sciences et d’ingénierie de l’environnement, qui a étudié la façon dont la glace et l’eau interagissent pour entraîner le mélange des océans autour de l’Antarctique.

Les océans d’Encelade et de la Terre partagent une caractéristique importante: ils sont salés. Comme les résultats publiés dans Sciences naturelles de la Terre Le 25 mars, les différences de salinité pourraient agir comme des moteurs de la circulation océanique sur Encelade, tout comme elles le font dans l’océan Austral de la Terre, qui encercle l’Antarctique.

Lobo et Thompson ont fait équipe avec Steven Vance et Saikiran Tharimena Laboratoire de propulsion à réaction, Et exploité par Caltech NASA.

Mesures de gravité et calculs de chaleur à partir de Cassini Il a déjà révélé que la croûte de glace est plus mince aux pôles qu’à l’équateur. Thompson dit que les zones de glace mince aux pôles sont susceptibles d’être associées à la fonte et les zones de glace plus épaisse à l’équateur au gel. Cela affecte les courants océaniques car lorsque l’eau salée gèle, elle libère des sels et alourdit l’eau environnante, la faisant couler. Le contraire se produit dans les régions de fusion.

«Connaître la répartition de la glace nous permet d’établir des contraintes sur les schémas de circulation», explique Lobo. Le modèle informatique idéal indiquerait, sur la base des études de Thomson sur l’Antarctique, que les régions de gel et de dégel, définies par la structure de la glace, seraient liées aux courants océaniques. Cela crée une rotation pôle-équateur qui affecte la distribution de la chaleur et des nutriments.

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«Comprendre les régions souterraines de l’océan qui peuvent être les plus propices à la vie telle que nous la connaissons pourrait un jour aider à la recherche de signes de vie», dit Thompson.

La référence: «L’inversion de l’océan du pôle à l’équateur sur Encelade» par Anna H. Lobo, Andrew F Thompson, Stephen de Vance et Saikiran Tharimina, 25 mars 2021, Sciences naturelles de la Terre.
DOI: 10.1038 / s41561-021-00706-3

Le titre de l’article: “La circonférence du pôle à l’équateur bouleverse la circulation sur Encelade” Ce travail a été soutenu par le programme de recherche stratégique et de développement technologique du Jet Propulsion Laboratory. Le nœud du monde de glace à l’Institut d’astrobiologie de la NASA; La Fondation David et Lucille Packard.

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