Même s’il porte le nom d’un géant de la mythologie grecque, Mimas n’est qu’un assez petit satellite de Saturne d’un rayon de 200 kilomètres. Dans les images que nous avons de l’étoile, apparaît une boule de glace extrêmement cratérisée, dont la surface grêlée semble n’avoir pas changé depuis la nuit des temps. Apparemment une étoile morte, mais les apparences sont parfois trompeuses. Car, sous la croûte gelée, dans les profondeurs obscures de cette lune saturnienne, une activité complexe a conduit à l’apparition d’un océan souterrain il y a moins de vingt-cinq millions d’années – soit récemment, à l’échelle des temps astronomiques, puisque le Système solaire est vieux de plus de 4,5 milliards d’années.
Publié dans l’hebdomadaire NatureMercredi 7 février, cette découverte est le fruit du long travail d’analyse d’une équipe internationale dirigée par des chercheurs de l’Institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides (IMCCE), entité appartenant à l’Observatoire de Paris-PSL. Plus qu’une découverte, les puristes du langage parleraient d’une démonstration, d’une démonstration complexe en deux étapes séparées par une décennie.
Remontons dix ans en arrière pour faire référence à un article publié par la revue Science en 2014, issu de ce qui était plus ou moins la même équipe. A l’époque, ces chercheurs se demandaient comment déterminer la structure interne de Mimas. Pour y parvenir, “on est revenu à l’essentiel : la mécanique céleste et les lois de Newton”se souvient Valéry Lainey, astronome à l’IMCCE et premier auteur de l’étude de Nature. Les seuls indices dont disposaient les scientifiques étaient les photos prises par la sonde spatiale Cassini de la NASA qui, entre 2004 et 2017, a exploré inlassablement le système saturnien.
Un dynamisme diabolique
Cela suffisait pour étudier attentivement la rotation de Mimas et les petites oscillations que l’on y détecte. Pour les expliquer, l’article de 2014 avançait deux hypothèses : soit le satellite possédait un noyau rocheux en forme de ballon de rugby, soit sa coquille de glace glissait sur un océan interne.
« Nous étions frustrés de ne pas savoiradmet M. Lainey. L’écrasante majorité des scientifiques étaient convaincus que Mimas était froide, gelée, inhabitable et qu’il n’y avait pas d’océan liquide. » Mais une condamnation ne fait pas démonstration. « Nous avons cherché une solution pour discriminer les deux scénarios », poursuit l’astronome de l’IMCCE. En décidant de n’étudier plus la rotation de la Lune mais les subtilités de son mouvement orbital, toujours grâce aux données de Cassini, en l’occurrence des dizaines de milliers d’images.
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