L’activité d’Encelade dévoilée en infrarouge

Une nouvelle étude menée par le LPG, intégrant 13 années de données de la sonde spatiale américaine Cassini, a permis d’obtenir les vues globales infrarouge d’Encelade, lune de Saturne, les plus détaillées à ce jour.

La découverte de jets de glace et de vapeur d’eau au pôle sud d’Encelade par la sonde Cassini en juillet 2005 fût l’un des évènements majeurs de la mission Cassini-Huygens. L’ensemble des données acquises par Cassini a permis par la suite de confirmer que cette activité est directement liée à l’existence d’un océan à faible profondeur sous sa surface.
Les données infrarouge utilisées pour créer ces nouvelles vues globales suggèrent qu’en plus de l’activité actuelle observée au pôle sud, une activité géologique récente a également eu lieu dans une région étendue de l’hémisphère nord. Les signatures infra-rouge dans cette zone suggèrent le dépôt de glace fraîche provenant de son océan.
Au cours de ses 13 années d'exploration du système Saturne, le spectromètre imageur visible et infrarouge de Cassini (VIMS) a capté la lumière réfléchie par la planète, ses anneaux et ses dix principales lunes glacées - une lumière visible pour les humains, ainsi que la lumière infrarouge invisible à notre oeil. En enregistrant la lumière réfléchie par la surface d’Encelade à différentes longueurs d’ondes, le spectro-imageur VIMS permet de révéler la composition (principalement de la glace d’eau) et l’état physique de cette glace en surface. Les données infrarouges VIMS acquises durant 23 survols proches de 2005 à 2016 ont été combinées à des images détaillées, enregistrées par la caméra ISS de Cassini, pour réaliser cette nouvelle carte spectrale globale d’Encelade.
Cette carte globale infrarouge a été réalisée en combinant trois canaux spectraux du spectro-imageur VIMS, représentés ici par les couleurs bleu, vert et rouge.

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Vues globales d’Encelade. Les trois vues du dessus sont des vues équatoriales, dont l’une présente une zone rougeâtre suggérant la présence de glace relativement fraîche, traduisant une activité géologiquement récente. Les deux vues du dessous montrent le pôle Nord (à gauche) et le pôle sud (à droite), siège d’une intense activité actuelle -
Crédit image
: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/LPG/CNRS/University of Nantes/Space Science Institute

 

La fusion de cette carte infrarouge avec la carte visible ISS montre clairement que les signaux infrarouges sont corrélés avec l'activité tectonique actuellement en cours au pôle sud, où des panaches de grains de glace et de vapeur jaillissent d'un océan qui se trouve sous la croûte glacée. Les fractures appelées "rayures du tigre", d'où proviennent les panaches, sont visibles ici en fausses couleurs rouge vif, traduisant la présence en surface de particules de glace fraîche. Cette nouvelle carte globale montre également que des signatures infrarouges similaires, quoique moins marquées (donc probablement plus anciennes), sont également visibles sur l’une des vues équatoriales dans l'hémisphère nord.

 


Globe interactif d’Encelade, en fausses couleurs infrarouges - Crédit image : NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/LPG/CNRS/University of Nantes/Space Science Institute

 

Ces résultats suggèrent que cette large zone au nord a connu un épisode relativement récent de renouvellement de sa surface, témoignant d’échanges avec l’océan interne. Selon cette nouvelle étude publiée dans Icarus, les traces d’une activité récente -au sens géologique du terme- dans l’hémisphère nord montrent qu’une activité comparable à ce que l’on observe au pôle sud aurait pu avoir lieu dans l’hémisphère, et pourrait être associée à des points chauds sur le plancher océanique d’Encelade, comme proposé dans une étude précédente mené au LPG (Choblet et al . Nature Astronomy, 2017).

Ce même type de cartographie infrarouge pourra être réalisée à partir des observations des missions JUICE et Europa Clipper, permettant ainsi de confirmer des activités cryovolcaniques récentes sur les lunes de Jupiter, Europe et Ganymède.

 

> Référence : R. Robidel, S. Le Mouélic, G. Tobie, M. Massé, B. Seignovert et C. Sotin et al. Photometrically-corrected global infrared mosaics of Enceladus: New implications for its spectral diversity and geological activity, Icarus, pp. 113848. 2020.

 

Thème associé

> "Diversité des mondes glacés"